• ионы натрий трансмембранного транспорт • перенос ионов натрия • ионного транспорт • анион трансмембранный транспорт • клеточный ответ на стимул гонадотропина • клеточный ответ на цАМФа • трансмембранного транспорт • поколение гормонов щитовидной железы • йодистого транспорта • транспорт
Источники: Amigo / QuickGO
Ортологи
Разновидность
Человек
Мышь
Entrez
6528
114479
Ансамбль
ENSG00000105641
ENSMUSG00000000792
UniProt
Q92911
Q99PN0
RefSeq (мРНК)
NM_000453
NM_053248
RefSeq (белок)
NP_000444
NP_444478
Расположение (UCSC)
Chr 19: 17,87 - 17,9 Мб
Chr 8: 70,88 - 70,89 Мб
PubMed поиск
[3]
[4]
Викиданные
Просмотр / редактирование человека
Просмотр / редактирование мыши
Натрия / йодида котранспортер , также известный как / йодида натрия Симпортер ( NIS ), [5] представляет собой белок , который у человека кодируется SLC5A5 гена . [6] [7] [8] Это трансмембранный гликопротеин с молекулярной массой 87 кДа и 13 трансмембранными доменами , который переносит два катиона натрия (Na + ) для каждого йодид- аниона (I - ) в клетку. [9] NIS-опосредованное поглощение йодида фолликулярными клетками.из щитовидной железы является первым шагом в синтезе гормонов щитовидной железы . [9]
СОДЕРЖАНИЕ
1 Поглощение йода
2 Ингибирование химическими веществами из окружающей среды
3 Регулирование поглощения йода
3.1 Транскрипционная регуляция
3.2 Посттрансляционное регулирование
4 Заболевания щитовидной железы
5 Использование с радиоактивным йодом ( 131 I)
6 См. Также
7 ссылки
8 Дальнейшее чтение
9 Внешние ссылки
Поглощение йода [ править ]
Поглощение йода, опосредованное фолликулярными клетками щитовидной железы из плазмы крови, является первым шагом на пути синтеза гормонов щитовидной железы. Этот проглоченный йод связывается с белками сыворотки, особенно с альбуминами . [ необходима цитата ] Остальной йод, который остается несвязанным и свободным в кровотоке, удаляется из организма с мочой ( почки необходимы для удаления йода из внеклеточного пространства).
Поглощение йода является результатом активного транспортного механизма, опосредованного белком NIS, который находится в базолатеральной мембране фолликулярных клеток щитовидной железы. В результате этого активного транспорта концентрация йодида внутри фолликулярных клеток ткани щитовидной железы в 20-50 раз выше, чем в плазме. Транспорт йодида через клеточную мембрану управляется электрохимическим градиентом натрия (внутриклеточная концентрация натрия составляет приблизительно 12 мМ, а внеклеточная концентрация 140 мМ). Попав внутрь фолликулярных клеток, йодид диффундирует к апикальной мембране, где он метаболически окисляется под действием тироидной пероксидазы до йода (I + ), который, в свою очередь, йодируется.тирозиновые остатки белков тиреоглобулина в коллоиде фолликула. Таким образом, NIS необходим для синтеза гормонов щитовидной железы (Т 3 и Т 4 ).
Синтез гормонов щитовидной железы , симпортер Na / I показан справа.
Помимо клеток щитовидной железы, NIS также может быть обнаружен, хотя и менее выражен, в других тканях, таких как слюнные железы , слизистая оболочка желудка , почки, плацента , яичники и молочные железы во время беременности и кормления грудью. Экспрессия NIS в молочных железах является весьма актуальным фактом, поскольку регуляция абсорбции йодида и его присутствие в грудном молоке является основным источником йода для новорожденного. Обратите внимание, что регуляция экспрессии NIS в щитовидной железе осуществляется тиреотропным гормоном (ТТГ), тогда как в груди - комбинацией трех молекул: пролактина , окситоцина и β-эстрадиола..
Ингибирование химическими веществами из окружающей среды [ править ]
Некоторые анионы, такие как перхлорат , пертехнетат и тиоцианат , могут влиять на захват йодида путем конкурентного ингибирования, потому что они могут использовать симпортер, когда их концентрация в плазме высока, даже если они имеют меньшее сродство к NIS, чем йодид. Многие цианогенные гликозиды растений , которые являются важными пестицидами, также действуют посредством ингибирования NIS в большей части животных клеток травоядных и паразитов, а не в клетках растений. Некоторые данные свидетельствуют о том, что фторид, например, содержащийся в питьевой воде, может снижать клеточную экспрессию симпортера натрия / йодида. [10]
С помощью подтверждено в пробирке радиоактивного йодида поглощения (РСА) анализа, [11] Помимо традиционно известных анионов , таких как перхлорат, органические химические вещества могут также представлять ингибирование поглощения йодида через NIS. [12]
Регулирование поглощения йода [ править ]
Механизмы транспорта йода тесно связаны с регуляцией экспрессии NIS. Существует два типа регуляции экспрессии NIS: позитивная и негативная регуляция. Положительная регуляция зависит от ТТГ, который действует посредством транскрипционных и посттрансляционных механизмов. С другой стороны, отрицательная регуляция зависит от плазматических концентраций йодида.
Транскрипционная регуляция [ править ]
На уровне транскрипции ТТГ регулирует функцию щитовидной железы через цАМФ . ТТГ сначала связывается со своими рецепторами, которые связаны с G-белками, а затем индуцирует активацию фермента аденилатциклазы , которая повышает внутриклеточные уровни цАМФ. Это может активировать фактор транскрипции CREB (связывание с ответным элементом цАМФ), который будет связываться с CRE (реагирующий элемент цАМФ). Однако этого может не произойти, и вместо этого за увеличением цАМФ может последовать активация PKA (протеинкиназы A) и, как следствие, активация фактора транскрипции Pax8 после фосфорилирования .
Эти два фактора транскрипции влияют на активность NUE (NIS Upstream Enhancer), которая необходима для инициации транскрипции NIS. Активность NUE зависит от 4 соответствующих сайтов, которые были идентифицированы с помощью мутационного анализа. Фактор транскрипции Pax8 связывается в двух из этих сайтов. Мутации Pax8 приводят к снижению транскрипционной активности NUE. [13] Другой сайт связывания - это CRE, где CREB связывается, принимая участие в транскрипции NIS.
Напротив, факторы роста, такие как IGF-1 и TGF-β (который индуцируется онкогеном BRAF -V600E ) [14] подавляют экспрессию гена NIS, не позволяя NIS локализоваться в мембране.
Посттрансляционное регулирование [ править ]
ТТГ может также регулировать захват йодида на посттрансляционном уровне, поскольку, если он отсутствует, NIS может быть доставлен из базолатеральной мембраны клетки в цитоплазму, где он больше не функционирует. Следовательно, поглощение йодида снижается.
В этом разделе не процитировать любые источники . Пожалуйста, помогите улучшить этот раздел , добавив цитаты из надежных источников . Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален . ( Март 2019 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )
Заболевания щитовидной железы [ править ]
Отсутствие транспорта йодида внутри фолликулярных клеток имеет тенденцию вызывать зоб . В ДНК ННГ есть некоторые мутации, которые вызывают гипотиреоз и дисгормоногенез щитовидной железы .
Более того, антитела против NIS были обнаружены при аутоиммунных заболеваниях щитовидной железы . С помощью тестов RT-PCR было доказано, что NIS не экспрессируется в раковых клетках (которые образуют карциному щитовидной железы ). Тем не менее, благодаря иммуногистохимическим методам известно, что NIS не функционирует в этих клетках, поскольку он в основном локализуется в цитозоле, а не в базолатеральной мембране.
Также существует связь между мутацией V600E онкогена BRAF и папиллярным раком щитовидной железы, который не может концентрировать йод в своих фолликулярных клетках.
Использование с радиоактивным йодом ( 131 I) [ править ]
Основная цель лечения карциномы, не связанной с щитовидной железой, - это исследование менее агрессивных процедур, которые также могут обеспечить меньшую токсичность. Один из этих методов лечения основан на переносе NIS в раковые клетки различного происхождения (груди, толстой кишки, простаты ...) с использованием аденовирусов или ретровирусов ( вирусных векторов ). Этот генетический метод называется нацеливанием на гены . Как только NIS переносится в эти клетки, пациента лечат радиоактивным йодом ( 131 I), что приводит к низкой выживаемости раковых клеток. Поэтому от этих методов лечения ожидают многого.
См. Также [ править ]
Symporter
Семейство носителей растворенных веществ
Ссылки [ править ]
^ a b c GRCh38: Ensembl, выпуск 89: ENSG00000105641 - Ensembl , май 2017 г.
^ a b c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000000792 - Ensembl , май 2017 г.
^ "Human PubMed Reference:" . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ Глоссарий, Консорциум UniProt
^ «Ген Entrez: семейство 5 носителей растворенного вещества SLC5A5 (симпортер йодида натрия), член 5» .
Перейти ↑ Dai G, Levy O, Carrasco N (февраль 1996 г.). «Клонирование и характеристика переносчика йодида щитовидной железы». Природа . 379 (6564): 458–60. Bibcode : 1996Natur.379..458D . DOI : 10.1038 / 379458a0 . PMID 8559252 . S2CID 4366019 .
^ Smanik PA, Рю KY, Theil KS, Mazzaferri EL, Jhiang SM (август 1997). «Экспрессия, экзон-интронная организация и картирование хромосом человеческого симпортера йодида натрия» . Эндокринология . 138 (8): 3555–8. DOI : 10.1210 / en.138.8.3555 . PMID 9231811 .
^ a b Дохан О, Де ла Вьеха А, Пародер V, Ридель С., Артани М., Рид М., Гинтер С.С., Карраско Н. (февраль 2003 г.). «Симпортер натрия / йодида (NIS): характеристика, регулирование и медицинское значение» . Endocr. Ред . 24 (1): 48–77. DOI : 10.1210 / er.2001-0029 . PMID 12588808 .
↑ Waugh DT (март 2019 г.). «Воздействие фтора вызывает ингибирование натрий / йодидного симпортера (NIS), способствующего нарушению абсорбции йода и дефицита йода: молекулярные механизмы ингибирования и последствия для общественного здравоохранения» . Международный журнал исследований окружающей среды и общественного здравоохранения . 16 (6): 1086. DOI : 10,3390 / ijerph16061086 . PMC 6466022 . PMID 30917615 .
^ Hallinger DR, Murr AS, Buckalew AR, Симмонс SO, Стокер TE, Законы SC (апрель 2017). «Разработка скринингового подхода для обнаружения химических веществ, нарушающих работу щитовидной железы, которые ингибируют человеческий симпортер йодида натрия (NIS)». Токсикология in vitro . 40 : 66–78. DOI : 10.1016 / j.tiv.2016.12.006 . PMID 27979590 .
^ Ван J, Hallinger DR, Murr А.С., Buckalew А.Р., Симмонс SO, Законы SC, Стокер TE (апрель 2018). «Высокопроизводительный скрининг и количественный химический рейтинг ингибиторов натрий-йодидного симпортера в химической библиотеке ToxCast фазы I» . Наука об окружающей среде и технологии . 52 (9): 5417–5426. Bibcode : 2018EnST ... 52.5417W . DOI : 10.1021 / acs.est.7b06145 . PMC 6697091 . PMID 29611697 .
^ Оно МЫ, Заннините М, Леви О, Карраско Н, ди Лауро R (март 1999 г.). «Фактор транскрипции с парным доменом Pax8 связывается с вышестоящим энхансером гена симпортера натрия / йодида крысы и участвует как в тироид-специфической, так и в циклически-AMP-зависимой транскрипции» . Мол. Клетка. Биол . 19 (3): 2051–60. DOI : 10.1128 / mcb.19.3.2051 . PMC 83998 . PMID 10022892 .
^ Riesco-Eizaguirre G, Родригес I, Де ла Вьеха A, E Костаманья, Карраско N, M Nistal, Сантистебан P (ноябрь 2009). «Онкоген BRAFV600E индуцирует секрецию трансформирующего фактора роста бета, что приводит к репрессии симпортера йодида натрия и увеличению злокачественности рака щитовидной железы» . Cancer Res . 69 (21): 8317–25. DOI : 10.1158 / 0008-5472.CAN-09-1248 . PMID 19861538 .
Дальнейшее чтение [ править ]
Сантистебан П. "Mecanismos Moleculares Implicados en la Función Tiroida: Control de Procesos Fisiológicos y Alteraciones Pathológicas" [Молекулярные механизмы, участвующие в функции щитовидной железы: контроль физиологических процессов и патологические изменения] (PDF) (на испанском языке). Universidad de Vigo. Архивировано из оригинального (PDF) 06.04.2012 . Проверено 18 ноября 2011 .
Карлос Д., Рафаэль Й, ред. (2007). "Fisiología del tiroides" [Физиология щитовидной железы]. Tiroides [ Щитовидная ] (на испанском языке) (2 - е изд.). Аравака (Мадрид): МакГроу-Хилл - ИНТЕРАМЕРИКАНА. С. 1–30.
Джеймсон Дж. Л., Уитман А. П. (2010). «Заболевания щитовидной железы». В Jameson JL (ред.). Эндокринология Харрисона . McGraw-Hill Medical. С. 62–98. ISBN 978-0-07-174144-6.
Де Ла Вьеха А, Дохан О, Леви О, Карраско Н. (2000). «Молекулярный анализ симпортера натрия / йодида: влияние на патофизиологию щитовидной железы и экстратироид». Physiol. Ред . 80 (3): 1083–105. DOI : 10.1152 / Physrev.2000.80.3.1083 . PMID 10893432 .
Дохан О, Де ла Вьеха А., Пародер В. и др. (2003). «Симпортер натрия / йодида (NIS): характеристика, регулирование и медицинское значение» . Endocr. Ред . 24 (1): 48–77. DOI : 10.1210 / er.2001-0029 . PMID 12588808 .
Когай Т., Таки К., Брент Г.А. (2007). «Повышение экспрессии симпортера натрия / йодида при раке щитовидной железы и груди» . Endocr. Relat. Рак . 13 (3): 797–826. DOI : 10,1677 / erc.1.01143 . PMID 16954431 .
Riesco-Eizaguirre G, Santisteban P (2006). «Перспективный взгляд на исследование симпортера йодида натрия и его клинические последствия» . Евро. J. Endocrinol . 155 (4): 495–512. DOI : 10,1530 / eje.1.02257 . PMID 16990649 .
Libert F, Passage E, Lefort A, et al. (1991). «Локализация гена рецептора тиреотропина человека в области 14q3 хромосомы путем гибридизации in situ». Cytogenet. Cell Genet . 54 (1–2): 82–3. DOI : 10.1159 / 000132964 . PMID 2249482 .
Альберо Р., Сердан А., Санчес Франко Ф. (1988). «Врожденный гипотиреоз от полного дефекта транспорта йодида: долгосрочная эволюция с лечением йодидом» . Последипломный медицинский журнал . 63 (746): 1043–7. DOI : 10.1136 / pgmj.63.746.1043 . PMC 2428598 . PMID 3451231 .
Диван Р. М., Дин Х. Дж., Винтер Дж. С. (1985). «Врожденный гипотиреоз, вызванный нарушением транспорта йодида». J. Pediatr . 106 (6): 950–3. DOI : 10.1016 / S0022-3476 (85) 80249-3 . PMID 3998954 .
Smanik PA, Liu Q, Furminger TL, et al. (1996). «Клонирование человеческого симпортера натрия lodide». Биохим. Биофиз. Res. Commun . 226 (2): 339–45. DOI : 10.1006 / bbrc.1996.1358 . PMID 8806637 .
Фудзивара Х., Тацуми К., Мики К. и др. (1997). «Врожденный гипотиреоз, вызванный мутацией в симпортере Na + / I-». Nat. Genet . 16 (2): 124–5. DOI : 10.1038 / ng0697-124 . PMID 9171822 . S2CID 20911347 .
Сманик П.А., Рю К.Ю., Тейл К.С. и др. (1997). «Экспрессия, экзон-интронная организация и картирование хромосом человеческого симпортера йодида натрия» . Эндокринология . 138 (8): 3555–8. DOI : 10.1210 / en.138.8.3555 . PMID 9231811 .
Сайто Т., Эндо Т., Кавагути А. и др. (1997). «Повышенная экспрессия симпортера Na + / I- в культивируемых клетках щитовидной железы человека, подвергшихся действию тиреотропина, и в ткани щитовидной железы Грейвса». J. Clin. Эндокринол. Метаб . 82 (10): 3331–6. DOI : 10,1210 / jc.82.10.3331 . PMID 9329364 .
Поленц Дж., Медейрос-Нето Дж., Гросс Дж. Л. и др. (1997). «Гипотиреоз у бразильских родственников из-за дефекта улавливания йодида, вызванного гомозиготной мутацией в гене симпортера натрия / йодида». Биохим. Биофиз. Res. Commun . 240 (2): 488–91. DOI : 10.1006 / bbrc.1997.7594 . PMID 9388506 .
Мацуда А., Косуги С. (1998). «Гомозиготная миссенс-мутация гена симпортера натрия / йодида, вызывающая дефект транспорта йодида». J. Clin. Эндокринол. Метаб . 82 (12): 3966–71. DOI : 10,1210 / jc.82.12.3966 . PMID 9398697 .
Pohlenz J, Rosenthal IM, Weiss RE, et al. (1998). «Врожденный гипотиреоз из-за мутаций в симпортере натрия / йодида. Идентификация бессмысленной мутации, приводящей к загадочному 3 'сайту сплайсинга ниже по течению» . J. Clin. Инвестируйте . 101 (5): 1028–35. DOI : 10.1172 / JCI1504 . PMC 508654 . PMID 9486973 .
Венкатараман GM, Ятин М, Айн КБ (1998). «Клонирование промотора человеческого симпортера йодида натрия и характеристика дифференцированной линии клеток щитовидной железы человека, KAT-50». Щитовидная железа . 8 (1): 63–9. DOI : 10.1089 / thy.1998.8.63 . PMID 9492156 .
Леви О., Гинтер С.С., Де ла Вьеха А. и др. (1998). «Определение структурных требований для функции тироидного Na + / I- симпортера (NIS) на основе анализа мутации, вызывающей врожденный гипотиреоз человека» . FEBS Lett . 429 (1): 36–40. DOI : 10.1016 / S0014-5793 (98) 00522-5 . PMID 9657379 . S2CID 34156341 .
Фудзивара Х., Тацуми К., Мики К. и др. (1998). «Рецидивирующая мутация T354P симпортера Na + / I- у пациентов с дефектом транспорта йодида». J. Clin. Эндокринол. Метаб . 83 (8): 2940–3. DOI : 10,1210 / jc.83.8.2940 . PMID 9709973 .
Косуги С., Иноуэ С., Мацуда А., Цзян С. М. (1998). «Новые, бессмысленные мутации и мутации с потерей функции в гене симпортера натрия / йодида, вызывающие нарушение транспорта йодида у трех японских пациентов» . J. Clin. Эндокринол. Метаб . 83 (9): 3373–6. DOI : 10,1210 / jc.83.9.3365 . PMID 9745458 .
Внешние ссылки [ править ]
натрий-йодид + симпортер по медицинским предметным рубрикам Национальной медицинской библиотеки США (MeSH)
Bowen R (10 марта 2003 г.). «Симпортер йодида натрия» . Патофизиология эндокринной системы . Государственный университет Колорадо . Архивировано из оригинала на 1999-10-02 . Проверено 11 августа 2008 .
