Natrij/jodidni kotransporter, poznat i kao simporter natrija/jodida (NIS),[5] je protein koji je kod ljudi kodiran genom SLC5A5.[6][7][8] To je transmembranski glikoprotein s molekulskom težinom od 87 k Da i 13 transmembranskih domena, koji u ćeliju transportira dva natrijeva kationa (Na+) za svaki jodidni anion (I).[9][9]

SLC5A5
Identifikatori
AliasiSLC5A5
Vanjski ID-jeviOMIM: 601843 MGI: 2149330 HomoloGene: 37311 GeneCards: SLC5A5
Lokacija gena (čovjek)
Hromosom 19 (čovjek)
Hrom.Hromosom 19 (čovjek)[1]
Hromosom 19 (čovjek)
Genomska lokacija za SLC5A5
Genomska lokacija za SLC5A5
Bend19p13.11Početak17,871,945 bp[1]
Kraj17,895,174 bp[1]
Lokacija gena (miš)
Hromosom 8 (miš)
Hrom.Hromosom 8 (miš)[2]
Hromosom 8 (miš)
Genomska lokacija za SLC5A5
Genomska lokacija za SLC5A5
Bend8|8 B3.3Početak71,335,533 bp[2]
Kraj71,345,401 bp[2]
Obrazac RNK ekspresije
Više referentnih podataka o ekspresiji
Ontologija gena
Molekularna funkcija transporter activity
symporter activity
iodide transmembrane transporter activity
sodium:iodide symporter activity
GO:0022891 transmembrane transporter activity
Ćelijska komponenta integral component of membrane
extracellular vesicle
membrana
Egzosom
Jedro
Ćelijska membrana
Biološki proces sodium ion transmembrane transport
sodium ion transport
ion transport
anion transmembrane transport
cellular response to gonadotropin stimulus
cellular response to cAMP
transmembrane transport
thyroid hormone generation
iodide transport
GO:0015915 transport
Izvori:Amigo / QuickGO
Ortolozi
VrsteČovjekMiš
Entrez
Ensembl
UniProt
RefSeq (mRNK)

NM_000453

NM_053248

RefSeq (bjelančevina)

NP_000444

NP_444478

Lokacija (UCSC)Chr 19: 17.87 – 17.9 MbChr 8: 71.34 – 71.35 Mb
PubMed pretraga[3][4]
Wikipodaci
Pogledaj/uredi – čovjekPogledaj/uredi – miš

Aminokiselinska sekvenca uredi

Simboli
1020304050
MEAVETGERPTFGAWDYGVFALMLLVSTGIGLWVGLARGGQRSAEDFFTG
GRRLAALPVGLSLSASFMSAVQVLGVPSEAYRYGLKFLWMCLGQLLNSVL
TALLFMPVFYRLGLTSTYEYLEMRFSRAVRLCGTLQYIVATMLYTGIVIY
APALILNQVTGLDIWASLLSTGIICTFYTAVGGMKAVVWTDVFQVVVMLS
GFWVVLARGVMLVGGPRQVLTLAQNHSRINLMDFNPDPRSRYTFWTFVVG
GTLVWLSMYGVNQAQVQRYVACRTEKQAKLALLINQVGLFLIVSSAACCG
IVMFVFYTDCDPLLLGRISAPDQYMPLLVLDIFEDLPGVPGLFLACAYSG
TLSTASTSINAMAAVTVEDLIKPRLRSLAPRKLVIISKGLSLIYGSACLT
VAALSSLLGGGVLQGSFTVMGVISGPLLGAFILGMFLPACNTPGVLAGLG
AGLALSLWVALGATLYPPSEQTMRVLPSSAARCVALSVNASGLLDPALLP
ANDSSRAPSSGMDASRPALADSFYAISYLYYGALGTLTTVLCGALISCLT
GPTKRSTLAPGLLWWDLARQTASVAPKEEVAILDDNLVKGPEELPTGNKK
PPGFLPTNEDRLFFLGQKELEGAGSWTPCVGHDGGRDQQETNL

Unos joda uredi

Unos joda posredovan epitelnim folikulskim ćelijama štitnjače, iz krvne plazme prvi je korak za sintezu hormona štitaste žlijezde. Ovaj uneseni jod vezan je za serumske proteine, posebno za albumine. Ostatak joda koji je nepovezan i slobodan u krvotoku uklanja se iz tijela mokraćom (bubreg je bitan u uklanjanju joda iz vanćelijskog prostora).

Unos joda rezultat je aktivnog transporta, mehanizma posredovanog NIS proteinom, koji se nalazi u bazolateralnoj membrani folikulskih ćelija štitnjače. Kao rezultat ovog aktivnog transporta, koncentracija jodida unutar folikulskih ćelija tkiva štitnjače je 20 do 50 puta veća nego u plazmi. Prijenos jodida kroz ćelijsku membranu pokreće elektrohemijski gradijent natrija (unutarćelijska koncentracija natrija je približno 12 mM, a vanćelijska 140 mM). U folikulskim ćelijama, jodid difundira u apikalnu membranu, gdje se metabolički oksidira, djelovanjem štitnjačine peroksidaze, u jodin (I+), koji zauzvrat jodira tirozinske ostatke tiroglobulina proteina u kuloidu folikula. Dakle, NIS je bitan za sintezu hormona štitnjače (T3 i T4).

 
Sinteza tireoidnog hormona, saNa/I simporterom (desno)

Osim u ćelijama štitnjače, NIS se može naći, iako manje eksprimiran, i u drugim tkivima kao što su pljuvačne žlijezde, sluznica želuca, bubreg, posteljica, jajnici i mliječne žlijezde tokom trudnoće i dojenja. Ekspresija NIS-a u mliječnim žlijezdama prilično je bitna činjenica jer je regulacija apsorpcije jodida i njegova prisutnost u majčinom mlijeku glavni je izvor joda za novorođenče. Treba imati na umu da regulaciju ekspresije NIS-a u štitnjači obavlja tireoid-stimulirajući hormon (TSH), dok se u dojkama odvija kombinacija tri molekule: prolaktin, oksitocin i β-estradiol.

Inhibicija hemikalijama iz okruženja uredi

Neki anioni poput perklorata, pertehnetata i tiocijanata mogu uticati na vezanje jodida kompetitivnom inhibicijom, jer mogu koristiti simporter kad im je koncentracija u plazmi velika, iako imaju manji afinitet za NIS od jodida. Mnog biljni cijanogeni glikozidi, koji su važni pesticidi, djeluju i inhibicijom NIS-a u velikom dijelu životinjskih ćelija biljojeda i parazita, a ne u biljnim ćelijama. Neki dokazi sugeriraju da fluor, poput onoga koji je prisutan u vodi za piće, može smanjiti ćelijskuu ekspresiju natrij/ jodidnog simportera.[10]

Korištenjem potvrđenog testa usvajanja radioaktivnog jodida (RAIU) in vitro,[11] osim uobičajeno poznatih aniona poput perhlorata, organske hemikalije mogu također inhibirati usvajanje jodida putem NIS-a.[12]

Regulacija unosa joda uredi

Mehanizmi prijenosa joda usko su podređeni regulaciji ekspresije NIS-a. Postoje dva tipa obrazaca ekspresije NIS-a: pozitivna i negativna regulacija. Pozitivna regulacija ovisi o TSH koji djeluje transkripcijskim i posttranslacijskim mehanizmima. S druge strane, negativna regulacija ovisi o plazmatskim koncentracijama jodida.

Propisna regulativa uredi

Na razini transkripcije, TSH regulira funkciju štitnjače kroz cAMP. TSH se prvo veže na svoje receptore koji su pridruženi G-proteinima, a zatim inducira aktivaciju enzima adenilat-ciklaza, koji će podići unutarćelijsku razinu cAMP-a. To može aktivirati faktor transkripcije CREB (vezanje cAMP odgovora na element) koji će se vezati za CRE (cAMP odgovor na element). Međutim, to se možda neće dogoditi i, umjesto toga, povećanje cAMP-a može pratiti aktivacija PKA (protein-kinaza A) i, kao rezultat, aktivacija transkripcijskog faktora Pax8, nakon fosforilacije.

Ova dva faktora transkripcije utiču na aktivnost NUE (NIS Upstream Enhancer), što je neophodno za pokretanje transkripcije NIS-a. Djelatnost NUE ovisi o četiri relevantna mjesta koja su identificirana mutacijskom analizom. Transkripcijski faktor Pax8 veže se na dva od ovih mjesta. Mutacije Pax8 dovode do smanjenja transkripcijske aktivnosti NUE.[13] Još jedno mjesto vezanja je CRE, gdje se CREB veže, sudjelujući u NIS-ovoj transkripciji.

Suprotno tome, faktori rasta kao što su IGF-1 i TGF-β (koji je induciran od BRAF – V600E onkogena)[14] suzbijaju ekspresiju NIS gena, ne dopuštajući da se NIS lokalizira u membrani.

Posttranslacijska regulacija uredi

TSH također može regulirati unos jodida na posttranslacijskoj razini, jer, ako ga nema, NIS se može pribjeći iz bazolateralne membrane stanice u citoplazmu gdje više nije funkcionalan. Stoga se smanjuje unos jodida.

Bolesti štitaste žlijezde uredi

Nedostatak transporta jodida unutar folikulskih ćelija može uzrokovati gušavost. Postoje neke mutacije DNK u NIS-u, koje uzrokuju hipotireozu i dishormonogenezu štitnjače.

Šta više, antitijela anti-NIS pronađena su u tireoidnim autoimunskim bolestima. Korištenjem RT-PCR testova dokazano je da ne postoji ekspresija NIS-a u ćelijama karcinoma (koji tvori karcinom štitne žlijezde). Ipak, zahvaljujući imunohistohemijskim tehnikama, poznato je da NIS nije funkcionalan u tim ćelijama, jer je uglavnom lokaliziran u citosolu, a ne u bazolateralnoj membrani.

Također postoji veza između mutacije V600E onkogena BRAF i papilskog karcinoma štitnjače, koji ne može koncentrirati jod u svoje folikulske ćelije.

Upotreba radiojoda (131I) uredi

Glavni cilj liječenja karcinoma ne-štitnjače je istraživanje manje agresivnih postupaka, koji bi također mogli pružiti manje toksičnosti. Jedna od ovih terapija temelji se na prenošenju NIS-a u ćelije raka različitog porijekla (dojke, debelo crijevo, prostata i druge) pomoću adenovirusa ili retrovirusa (virusni vektori). Ova genetička tehnika naziva se ciljanje gena. Kada se NIS prenese u ove ćelije, pacijent se liječi radiojodom (131I), što je rezultat niske stope preživljavanja karcinomskih ćelija. Zato se od ovih terapija očekuje puno.

Također pogledajte uredi

Reference uredi

  1. ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000105641 - Ensembl, maj 2017
  2. ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000000792 - Ensembl, maj 2017
  3. ^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  4. ^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  5. ^ Glossary, UniProt Consortium
  6. ^ "Entrez Gene: SLC5A5 solute carrier family 5 (sodium iodide symporter), member 5".
  7. ^ Dai G, Levy O, Carrasco N (februar 1996). "Cloning and characterization of the thyroid iodide transporter". Nature. 379 (6564): 458–60. Bibcode:1996Natur.379..458D. doi:10.1038/379458a0. PMID 8559252. S2CID 4366019.
  8. ^ Smanik PA, Ryu KY, Theil KS, Mazzaferri EL, Jhiang SM (august 1997). "Expression, exon-intron organization, and chromosome mapping of the human sodium iodide symporter". Endocrinology. 138 (8): 3555–8. doi:10.1210/en.138.8.3555. PMID 9231811.
  9. ^ a b Dohán O, De la Vieja A, Paroder V, Riedel C, Artani M, Reed M, Ginter CS, Carrasco N (februar 2003). "The sodium/iodide Symporter (NIS): characterization, regulation, and medical significance". Endocr. Rev. 24 (1): 48–77. doi:10.1210/er.2001-0029. PMID 12588808.
  10. ^ Waugh DT (mart 2019). "Fluoride Exposure Induces Inhibition of Sodium/Iodide Symporter (NIS) Contributing to Impaired Iodine Absorption and Iodine Deficiency: Molecular Mechanisms of Inhibition and Implications for Public Health". International Journal of Environmental Research and Public Health. 16 (6): 1086. doi:10.3390/ijerph16061086. PMC 6466022. PMID 30917615.
  11. ^ Hallinger DR, Murr AS, Buckalew AR, Simmons SO, Stoker TE, Laws SC (april 2017). "Development of a screening approach to detect thyroid disrupting chemicals that inhibit the human sodium iodide symporter (NIS)". Toxicology in Vitro. 40: 66–78. doi:10.1016/j.tiv.2016.12.006. PMID 27979590.
  12. ^ Wang J, Hallinger DR, Murr AS, Buckalew AR, Simmons SO, Laws SC, Stoker TE (april 2018). "High-Throughput Screening and Quantitative Chemical Ranking for Sodium-Iodide Symporter Inhibitors in ToxCast Phase I Chemical Library". Environmental Science & Technology. 52 (9): 5417–5426. Bibcode:2018EnST...52.5417W. doi:10.1021/acs.est.7b06145. PMC 6697091. PMID 29611697.
  13. ^ Ohno M, Zannini M, Levy O, Carrasco N, di Lauro R (mart 1999). "The paired-domain transcription factor Pax8 binds to the upstream enhancer of the rat sodium/iodide symporter gene and participates in both thyroid-specific and cyclic-AMP-dependent transcription". Mol. Cell. Biol. 19 (3): 2051–60. doi:10.1128/mcb.19.3.2051. PMC 83998. PMID 10022892.
  14. ^ Riesco-Eizaguirre G, Rodríguez I, De la Vieja A, Costamagna E, Carrasco N, Nistal M, Santisteban P (novembar 2009). "The BRAFV600E oncogene induces transforming growth factor beta secretion leading to sodium iodide symporter repression and increased malignancy in thyroid cancer". Cancer Res. 69 (21): 8317–25. doi:10.1158/0008-5472.CAN-09-1248. PMID 19861538.

Dopunska literatura uredi

Vanjski linkovi uredi


Šablon:Porodica transportera rastvornih supstanci Šablon:Enzimi i transporteri hormona štitnjače Šablon:Modulatori receptora hormona štitnjače