SLC44A4基因编码一种钠依赖性跨膜胆碱转运蛋白,该转运蛋白为细胞提供胆碱,用于膜磷脂合成或神经递质乙酰胆碱(ACh)的合成(由Ma等人总结,2017年)。
胆碱是细胞膜的主要成分,参与胆碱能神经元乙酰胆碱的合成。它以钠依赖的方式在胆碱能神经末梢具有高亲和力。O’Regan等人(2000)通过功能互补从鱼雷电叶酵母表达文库中克隆了CTL1,这是一种酵母胆碱转运突变的抑制剂。通过对肉瘤细胞系进行EST数据库搜索和PCR,他们获得了编码人类CTL1(606105)、CTL2(606016)和CTL4的cDNA。序列分析预测,712氨基酸CTL4蛋白与人类CTL1和CTL2的同源性分别为43%和67%。CTL蛋白包含10个跨膜结构域,11个高度保守的半胱氨酸,无信号肽。
Nabokina等人(2014年)指出,结肠细菌以焦磷酸硫胺(TPP)的形式合成大量硫胺。Nabokina等人(2014)通过搜索细菌TPP-ABC转运体通透酶的同源物数据库,确定了人类SLC44A4的3个变体,他们称之为TPPT。变体1编码一个推导的710-氨基酸蛋白质,其计算分子量为79.3 kD。它包含13个假定的跨膜结构域,具有一个细胞外N端和一个细胞内C端。一个N-糖基化位点位于细胞外N末端,几个磷酸化位点位于胞内环。人类TPPT亚型-1与小鼠、大鼠和奶牛TPPT具有82-86%的氨基酸同源性。对几个人体组织和细胞系进行定量RT-PCR,发现TPPT在结肠和结肠上皮细胞系中高表达,而在胃肠道其他部位表达较弱或缺失。前列腺、气管和肺中TPPT的高表达也与结肠中的表达相当。免疫印迹分析和共焦显微镜显示糖化110-kD蛋白在人类结肠上皮细胞的质膜上表达。
O'Regan等人(2000年)指出,CTL4基因或NG22已作为主要组织相容性复合体III的一部分在染色体6p21.3处测序。
Uhl等人(2002年)在2名土耳其涎腺病患者(256550)中发现了一个包含NEU1基因(608272)整个编码和启动子区域的11-kb缺失。两名患者均于出生后不久死亡。该缺失导致位于NEU1的851 bp着丝粒上的CTL4基因第10外显子与NEU1中的3质点UTR融合。在一名患者中观察到预期的CTL4/NEU1融合转录物,但另一名患者表达了选择性剪接的CTL4转录物,该转录物保留内含子9并在融合位点前终止转录。
Nabokina等人(2014年)发现,视网膜细胞中人类TPPT variant-1的表达允许以温度和能量依赖以及Na(+)非依赖的方式特异性摄取TPP。Nabokina等人(2014年)得出结论,微生物群产生的TPP是可吸收的,可能有助于宿主硫胺素体内平衡。
在一个常染色体显性聋-72(DFNA72;617606)中国家系的受累成员中,Ma等人(2017)在SLC44A4基因(M156V;606107.0001)中发现了一个杂合错义突变。通过全基因组测序发现并经Sanger测序证实的突变与该家族中的疾病分离。体外功能表达研究表明,与对照组相比,转染突变SLC44A4的SH-SY5Y细胞的胆碱摄取量较低,乙酰胆碱释放量减少。研究结果表明,突变导致胆碱-ACh系统缺陷,导致毛细胞的神经支配和维持受损,对内侧橄榄核(MOC)传出有特定的不利影响。这些变化可能会增加对噪声引起的耳蜗损伤的脆弱性。
Ma等人(2017年)发现,在斑马鱼胚胎中,slc44a4在整个发育过程中都有表达,其表达聚集在耳囊、胸鳍和中脑周围。slc44a4的吗啉基因敲除导致异常数量的小耳石、融合耳石和错位耳石,以及较小的内耳。与对照组相比,大鼠神经乳突含有较少数量的功能性毛细胞和较少的静纤毛。斑马鱼还表现出异常的游泳行为,这归因于平衡系统缺陷以及听力下降。这些缺陷可以通过人类野生型SLC44A4来修复。