基因總覽
solute carrier family 7 member 11 是蛋白質編碼基因,產物屬於 amino acid-polyamine-organocation(APC)超家族中的 L-type amino acid transporter(LAT)家族。其蛋白質長 501 個胺基酸,是多次跨膜膜蛋白,並與 SLC3A2 形成異源二聚體。這些基本特徵將 SLC7A11 定位為細胞膜上的胺基酸轉運系統成員;其跨膜區段與細胞內外拓樸結構則構成蛋白質的主要架構。
基因異名與舊稱
異名取自 HGNC,可能包含歷史名稱;蛋白質名稱以 UniProt 註解為準。
染色體位置與基因結構
查看實際轉錄本與 exon 註解
| Transcript | Genomic coordinates | Exons |
|---|---|---|
| ENST00000280612 ★ | 138,164,097–138,242,349 | 12 |
| ENST00001138221 | 138,164,097–138,242,541 | 12 |
| ENST00001130810 | 138,194,834–138,242,541 | 7 |
| ENST00001130811 | 138,197,769–138,242,541 | 7 |
顯示 4/4 個蛋白質編碼轉錄本;canonical 優先。
帶型與著絲點依 Ensembl 座標繪製;核染色體長度以 GRCh38 第 1 號染色體為共同尺度。黃色標記表示本基因位置,細小區間加粗以利辨識;實際基因長度與 exon 見下方資料。
分子功能與生物學過程
SLC7A11 與 SLC3A2 組成異源二聚體,作為反向轉運蛋白,在細胞膜兩側交換細胞外的陰離子型 L-cystine 與細胞內的 L-glutamate。此運輸不依賴鈉離子,電中性,化學計量比為 1:1;其動力來自細胞內較高的 L-glutamate 濃度,以及進入細胞的 L-cystine 在細胞內被還原。這項交換也可伴隨 L-glutamate 外運,並在體外條件下運輸 L-aspartate。
輸入的 L-cystine 有助維持細胞外 L-cystine 與 L-cysteine 間的氧化還原平衡,並支持細胞內 glutathione 濃度;glutathione 對細胞抵禦氧化壓力具有重要性。這些作用將胺基酸跨膜運輸連結至細胞的氧化還原狀態與抗氧化保護,但其中部分功能依相似性推定。
SLC7A11 也可運輸 L-kynurenine,並與抗鐵死亡訊號傳遞及維持 L-cystine、glutathione 恆定有關。另一項抑制鐵死亡的方式,是蛋白質在溶小體中以非典型質子轉運蛋白的方式,藉由 cystine 與 glutamate 通量造成緩慢的質子外流。兩種底物的側鏈基團在溶小體與細胞質的生理 pH 範圍內可被質子化,因此可能透過「底物作為質子」的機制形成緩慢的溶小體質子洩漏。
在胎盤中,SLC7A11 介導 N-acetyl-L-cysteine 攝入,並伴隨氧化壓力、發炎及細胞凋亡相關路徑下調。此外,依相似性資料推定,它可能在發育期間參與星狀膠細胞與腦膜細胞增殖,並藉由促進非神經細胞合成 glutathione、再供給未成熟神經元而提供神經保護;它也被描述為可直接控制褐黑素的生成。
Promoter 與基因調控
>SLC7A11 ENST00000280612 GRCh38 chr4:138242249-138243349 strand=-1 5′→3′ 相對 TSS:-1000 到 +100 bp;1101 bp 依轉錄本 TSS 擷取的基因組序列;TSS = 0,兩端包含,未驗證為 promoter TTTGCCTTTTTGACTATTGCAAAGTAAATATTTTAATTTAGCTTACATTTTTAATGCATTTTAAATTTAT AATAATAACAATAGTTTATATAATGTGGAAAAAAGTCATACATAATATCATTACTTTCTATAACTACCAT TCTGTTTTCCTTTACAGGCTTTTGCTATATACATATTTTTATGTAATTGTAATTGTGTAATTTTGAACTT AGAAATTTTTTTTGGTAATTCAAAGGAACAACATGACAATGAAGGATATGTATCTTTTACATAGTTCAAA AAAATCACCTAGTGCTAATGAGAATCAGAAAATGACTATTTTCTGGAGTCATGGTGAATTTTGTATTAGT CACACTCGGATGGTGATTTAAAATACTGGTTTATTATGAGTAGTAAGAAATAATTTTATCTTTTAATGTT GAGGAAGGCTTATAGTTGTGTGTATGTGACAGAAGTATAAAGTGTAGAATCTTTAATTTTGTAAATATTG GATTTGACTGTATTGCCTTATAAAAAACTCAAAATAAAAAAATAAAAAGCATTACACAAATTATGAAATT CAAACTGTGTTGTTATAAACAATGTAGCTTTAGGATACATTCTACTCACAAAACAGTCGCATGTAAAATG TTTTTATACACGCATTAAAGAAAAAGAAACTCCTTAAAATGAAGTAACTATTTCCTGTTTCATTTTGTTT GAACAGCTTTTGTTGCTCACTACGAGTTGCTTTAAATCTCTGGGAAGGTCTGTTCCGAATTTACTACTTC TGGATTGGCTAAAATCTCTTTAAAGTGTGTGCTTTGTTCTCTAAAAAGCTTAGGTCAGTTGAGCAACAAG CTCCTCCTGTTTTTTTCTTTTTTTAAAAAAAAGAGCTGAGTAATGCTGGAGGCTTCTCATGTGGCTGATG CAAACCTGGAGAATTTGCATCATCATTTAGCTGTAGTAAGTTGGTGTGACAGGCAGGCGCTTAAATACAA GCCCATGAGGAAGCTGAGCTGGTTTGTAATGATAGGGCGGCAGCAGCAGCAGCAGCAGCAGTGGTGGAAC GAGGAGGTGGAGAATTGAGAGCACGATGCATACACAGGTGTTTCTGAGTAG
EPDnew 實驗支持 promoter/TSS · 2 筆
| EPDnew ID | TSS(1-based) | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| SLC7A11_1 ↗ | 4:138,242,349 | 負股 | 138,242,339–138,242,398 |
| SLC7A11_2 ↗ | 4:138,252,231 | 負股 | 138,252,221–138,252,280 |
EPDnew human v006 · UCSC hg38,GRCh38/hg38,透過 UCSC 取得。TSS 具有 CAGE/RAMPAGE 等實驗資料支持;任意擷取的上下游區間仍需另行判讀調控功能,不能視為整段皆經功能驗證。
EPD 封存狀態 ↗ · UCSC 資料說明 ↗ · EPD team, SIB Swiss Institute of Bioinformatics; UCSC Genome Browser · CC BY 4.0
查看已取得的調控/motif 註解
ENSR4_942TH7 · enhancer · 138240516–138240835 · regulatory
ENSR4_942THG · promoter · 138241314–138241814 · regulatory
ENSR4_942THQ · promoter · 138242339–138242839 · regulatory
ENSR4_942TJ2 · enhancer · 138243406–138243682 · regulatory
· motif · 138241609–138241624 · motif
· motif · 138242197–138242210 · motif
· motif · 138242258–138242267 · motif
· motif · 138242660–138242671 · motif
· motif · 138242662–138242671 · motif
SLC7A11 的調控與氧氣濃度有關,呈現濃度依賴性;此外,S-nitroso-N-acetyl-D-penicillamine 可使其表現上調。
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度:501 aa
SLC7A11 蛋白質長 501 個胺基酸,屬於 APC 超家族的 LAT 家族。其拓樸註解包含多段螺旋跨膜區,並在細胞質側與細胞外側交替分布短區段;整體為多次跨膜蛋白。這些跨膜螺旋構成其膜內架構,區段位置依來源所列序列註解。
蛋白質三維結構
細胞內定位
SLC7A11 可位於細胞膜、溶小體膜及細胞突起的微絨毛膜;在胎盤合體滋養層中,定位於微絨毛膜。 LGALS13 會削弱其在質膜的定位。
深綠色圓點:來源記載的蛋白質定位;數量不表示含量。
未繪示構造:Cell projection, microvillus membrane。這些構造未在通用細胞圖中標點,仍保留來源定位名稱。
動物細胞結構示意;器官大小與數量不按比例。點選細胞構造可查看定位註解。
交互作用與訊號網絡
拖曳節點後放開可帶動位置變化;點選夥伴查看證據。位置與連線長度不代表結合強度,圖中未推定夥伴彼此之間的關係。
更多交互作用夥伴 · 已取得 4 個夥伴
- CD44P16070 · UniProt INTERACTION · 4 experiments
- KRTAP1-1Q07627 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- KRTAP1-3Q8IUG1 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- SLC3A2P08195 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
SLC7A11 與胺基酸轉運蛋白 SLC3A2/4F2hc 以二硫鍵連結,形成異源二聚體。此實體複合體關係與細胞膜定位有關;來源未指出其他特定結合夥伴。
疾病與遺傳關聯
Contextual Functional Evidence Matrix
矩陣以「功能主張」為列,以細胞情境、干預條件、量測結果與證據來源為欄,方便比較同一功能在不同條件下的支持情形。只有含情境與實驗資訊的紀錄會列入矩陣;一般功能註解另列於下方。
功能註解總覽 · 7 筆
| 功能面向 | 功能敘述 | 證據類型 | 可查核來源 |
|---|---|---|---|
| 功能 | SLC7A11 與 SLC3A2 形成異源二聚體,交換細胞外 L-cystine 與細胞內 L-glutamate;運輸不依賴鈉、電中性且比例為 1:1,受細胞內 glutamate 濃度及 cystine 還原推動。此作用支持氧化還原平衡與 glutathione 維持,並涉及鐵死亡抑制、胎盤 N-acetyl-L-cysteine 攝取等功能;部分發育、神經保護及色素相關作用依相似性推定。 | 含實驗來源 | 證據與來源Heterodimer with SLC3A2, that functions as an antiporter by mediating the exchange of extracellular anionic L-cystine and intracellular L-glutamate across the cellular plasma membrane. Provides L-cystine for the maintenance of the redox balance between extracellular L-cystine and L-cysteine and for the maintenance of the intracellular levels of glutathione that is essential for cells protection from oxidative stress (By similarity). The transport is sodium-independent, electroneutral with a stoichiometry of 1:1, and is drove by the high intracellular concentration of L-glutamate and the intracellular reduction of L-cystine. Acts as an inhibitor of ferroptosis by mediating the import of L-kynurenine leading to anti-ferroptotic signaling propagation required to maintain L-cystine and glutathione homeostasis. Also inhibits ferroptosis by acting as an atypical proton transporter that mediates a slow proton efflux from lysosomes via cystine and glutamate flux. Glutamate and cystine contain side-chain groups that are protonatable in the physiological range of lysosomal pH and cytosolic pH, respectively, enabling a slow lysosomal proton leak through a substrate-as-proton mechanism. Moreover, mediates N-acetyl-L-cysteine uptake into the placenta leading to subsequently down-regulation of pathways associated with oxidative stress, inflammation and apoptosis. In vitro can also transport L-aspartate. May participate in astrocyte and meningeal cell proliferation during development and can provide neuroprotection by promoting glutathione synthesis and delivery from non-neuronal cells such as astrocytes and meningeal cells to immature neurons (By similarity). Controls the production of pheomelanin pigment directly (By similarity) PMID 11133847 ↗ · PMID 11417227 ↗ · PMID 14722095 ↗ · PMID 15151999 ↗ · PMID 34120018 ↗ · PMID 34880232 ↗ · PMID 35245456 ↗ · PMID 35352032 ↗ · PMID 40246981 ↗ · PMID 40280132 ↗ |
| 分子活性 | L-cystine(out) + L-glutamate(in) = L-cystine(in) + L-glutamate(out) | 含實驗來源 | 證據與來源L-cystine(out) + L-glutamate(in) = L-cystine(in) + L-glutamate(out) PMID 11133847 ↗ · PMID 11417227 ↗ · PMID 14722095 ↗ · PMID 15151999 ↗ · PMID 34880232 ↗ · PMID 35245456 ↗ · PMID 35352032 ↗ · PMID 40280132 ↗ |
| 分子活性 | an L-alpha-amino acid(in) + L-kynurenine(out) = an L-alpha-amino acid(out) + L-kynurenine(in) | 含實驗來源 | 證據與來源an L-alpha-amino acid(in) + L-kynurenine(out) = an L-alpha-amino acid(out) + L-kynurenine(in) PMID 35245456 ↗ |
| 分子活性 | N-acetyl-L-cysteine(out) + L-glutamate(in) = N-acetyl-L-cysteine(in) + L-glutamate(out) | 含實驗來源 | 證據與來源N-acetyl-L-cysteine(out) + L-glutamate(in) = N-acetyl-L-cysteine(in) + L-glutamate(out) PMID 34120018 ↗ |
| 交互作用 | SLC7A11 與胺基酸轉運蛋白 SLC3A2/4F2hc 透過二硫鍵形成異源二聚體;此互作可促成 SLC7A11 定位於細胞膜。 | 含實驗來源 | 證據與來源Disulfide-linked heterodimer with the amino acid transport protein SLC3A2/4F2hc; this interaction mediates cell membrane localization PMID 11417227 ↗ · PMID 34880232 ↗ |
| 細胞定位 | SLC7A11 被註記位於細胞膜、溶小體膜及細胞突起微絨毛膜;胎盤合體滋養層中的定位為微絨毛膜。LGALS13 會妨礙 SLC7A11 定位於質膜。 | 含實驗來源 | 證據與來源Cell membrane / Multi-pass membrane protein; Lysosome membrane / Multi-pass membrane protein; Cell projection, microvillus membrane / Multi-pass membrane protein; Localized to the microvillous membrane of the placental syncytiotrophoblast. Plasma membrane localization is impaired by LGALS13 PMID 11417227 ↗ · PMID 15151999 ↗ · PMID 34880232 ↗ · PMID 40246981 ↗ · PMID 40280132 ↗ · PMID 34120018 ↗ |
| 調控 | SLC7A11 的調控會隨氧氣濃度而改變,呈濃度依賴性;S-nitroso-N-acetyl-D-penicillamine 則會使其表現上調。 | 含實驗來源 | 證據與來源By oxygen in a concentration-dependent manner. Up-regulated by S-nitroso-N-acetyl-D-penicillamine PMID 11133847 ↗ · PMID 11213471 ↗ |
核酸與蛋白質序列
GGTTTGTAATGATAGGGCGGCAGCAGCAGCAGCAGCAGCA40GTGGTGGAACGAGGAGGTGGAGAATTGAGAGCACGATGCA80TACACAGGTGTTTCTGAGTAGTAATTAGATCGCTGTGAAG120GAAAAAGCACACCTTTGAGTTTTCACCTGTGAACACTATA160GCGCTGAGAGAGACAGTCTGAAAGCAGAGGAAGACATCGA200TCAGTAACACCAAGAGACACCAAAGTTGAAAGTTTTGTTT240TCTTTCCCTCTGTTTTATTTTTCCCCCGTGTGTCCCTACT280ATGGTCAGAAAGCCTGTTGTGTCCACCATCTCCAAAGGAG320GTTACCTGCAGGGAAATGTTAACGGGAGGCTGCCTTCCCT360GGGCAACAAGGAGCCACCTGGGCAGGAGAAAGTGCAGCTG400AAGAGGAAAGTCACTTTACTGAGGGGAGTCTCCATTATCA440TTGGCACCATCATTGGAGCAGGAATCTTCATCTCTCCTAA480GGGCGTGCTCCAGAACACGGGCAGCGTGGGCATGTCTCTG520ACCATCTGGACGGTGTGTGGGGTCCTGTCACTATTTGGAG560CTTTGTCTTATGCTGAATTGGGAACAACTATAAAGAAATC600TGGAGGTCATTACACATATATTTTGGAAGTCTTTGGTCCA640TTACCAGCTTTTGTACGAGTCTGGGTGGAACTCCTCATAA680TACGCCCTGCAGCTACTGCTGTGATATCCCTGGCATTTGG720ACGCTACATTCTGGAACCATTTTTTATTCAATGTGAAATC760CCTGAACTTGCGATCAAGCTCATTACAGCTGTGGGCATAA800CTGTAGTGATGGTCCTAAATAGCATGAGTGTCAGCTGGAG840CGCCCGGATCCAGATTTTCTTAACCTTTTGCAAGCTCACA880GCAATTCTGATAATTATAGTCCCTGGAGTTATGCAGCTAA920TTAAAGGTCAAACGCAGAACTTTAAAGACGCCTTTTCAGG960cDNA 使用 DNA 字母 T;mRNA 模式改以 U 顯示。轉錄本保留已註解的非編碼區,未另外加入 poly(A) 尾;非編碼 RNA 的參考轉錄本也可能仍需後續加工。數字為所選序列的 1-based 位置。長序列以黃色捲軸瀏覽,可複製或下載完整轉錄本與蛋白質;基因組 DNA 隨捲動取得所需範圍。