Identification of SLC38A7 (SNAT7) protein as a glutamine transporter expressed in neurons

doi:10.1074/jbc.M110.162404

.2011年6月10日；286(23):20500-11.

doi:10.1074/jbc。M110.162404。 Epub 2011年4月21日。

SLC38A7（SNAT7）蛋白作为谷氨酰胺转运蛋白在神经元中表达的鉴定

玛丽亚·阿·哈格隆德¹, 斯米莎·斯里德哈兰, 维克多·C·O·尼尔森, 贾法尔·哈·夏克, 英格丽德·阿尔姆克维斯特, 索菲·巴克林, 奥扬复仇, 罗伯特·弗雷德里克森

附属公司

PMID： 21511949
预防性维修识别码：下午3121473
内政部： 10.1074/jbc。M10.162404

SLC38A7（SNAT7）蛋白作为谷氨酰胺转运蛋白在神经元中表达的鉴定

玛丽亚·阿·哈格隆德等。生物化学杂志. 2011.

.2011年6月10日；286(23):20500-11.

doi:10.1074/jbc。M110.162404。 Epub 2011年4月21日。

作者

附属

¹乌普萨拉大学神经科学系，功能药理学，地址：75124 Uppsala，Sweden。

PMID： 21511949
预防性维修识别码：下午3121473
内政部： 10.1074/jbc。M10.162404

摘要

SLC38转运蛋白家族在人类中总共有11个成员，它们编码被称为钠偶联氨基酸转运蛋白（SNAT）的氨基酸转运蛋白。迄今为止，已对五种SNAT进行了表征，并在功能上细分为系统A（SLC38A1、SLC38A2和SLC38A4）和系统N（SLC38 A3和SLC38 A5），显示谷氨酰胺和丙氨酸的最高转运。在这里，我们鉴定了一种由Slc38a7基因编码的新型谷氨酰胺转运体，我们建议将其命名为SNAT7。该转运体以L-谷氨酰胺为首选底物，但也可运输具有极性侧链的其他氨基酸以及L-组氨酸和L-丙氨酸。SLC38A7的表达模式和底物分布与已知系统N转运蛋白的相似性最高。因此，我们建议SLC38A7是该系统的一个新成员。我们使用原位杂交和免疫组织化学方法对定制抗体进行了研究，结果表明SLC38A7在小鼠大脑的所有神经元中都表达，但在星形胶质细胞中不表达。SLC38A7是第一个在GABA能神经元和其他神经元中表达的系统N转运蛋白。SLC38A7在突触间隙附近的选择性底物和轴突定位表明，SLC38A对谷氨酸的再摄取和再循环具有重要作用。

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数字

**图1。**
*Slc38a7系列*mRNA在小鼠脑中的表达。浮动就地用1μg/ml地高辛标记的小鼠进行杂交*Slc38a7系列*用bregma数进行冠状切片的探讨(*A–F*)，近景照片(*H–M*)和具有耳间侧数的矢状截面(*G公司*). 缩写和描述的大脑区域是从富兰克林和帕西诺斯收集的（59）。高*Slc38a7系列*表达式位于*G公司*; 齿状回细胞(*GrDG公司*)，海马锥体细胞层(派伊)，丘脑核(*AD公司*)，下丘脑外侧区(左侧)，丘脑束旁核(*PF公司*)，丘脑中央旁核(*个人计算机*)，腹侧苍白球(*副总裁*)，丘脑腹内侧核(*虚拟机*)，丘脑前内侧核(调幅)，不确定地带(邮编)，下丘脑腹内侧核(*VMH公司*)，腹外侧部(*VMHVL公司*)，下丘脑外侧前核(*洛杉矶*)黑质致密部(*SNC公司*)，腹侧被盖区(*悉尼威立雅运输公司*)，红核，大细胞部分(*RMC公司*)、红核、小细胞部分(*RPC（RPC）*)侧背被盖核(*低密度脂蛋白*)巴林顿核(酒吧)、前庭内侧核、大细胞部分(*MVeMC公司*)、前庭内侧核、小细胞部分(*MVePC公司*)，孤束核(索尔)和孤束(溶胶)显示。*H（H）*皮质层3–5、6a和6b。我，正中视前核(*锰PO*)，隔下丘脑核(*SHy公司*)，斜带水平肢的核(*硬盘驱动器*)，Calleja群岛(*Icj公司*和室周前中央核(*平均值*).J型，丘脑前背核(*AD公司*)，外侧缰核(*左侧b*)，丘脑内侧核(*医学博士*)，室旁丘脑核(光伏)，中央丘脑内侧核(厘米)，丘脑腹内侧核(*虚拟机*)，不确定地带(邮编)，重新聚合丘脑核(重新)，丘脑剑突核(*Xi（希）*)和外侧大细胞部分(*PaLM公司*).K（K），下丘脑腹内侧核，中央部分(*虚拟硬盘管理*)，下丘脑腹内侧核，腹外侧部(*VMHVL公司*)，基底外侧杏仁核，前部(*BLA公司*)和外侧杏仁核，背外侧部(*LaDL公司*).L（左），中脑导水管周围灰色(*PAG公司*)，腹侧被盖区(*悉尼威立雅运输公司*)和乳头后核(*马来西亚令吉*).M（M）、浦肯野层、臂旁外侧核(*低压断路器*)臂旁内侧核(*主生产线*)，蓝斑(*信用证*)巴林顿核(酒吧)，被盖背核，中央周围(*DTgP公司*)和背侧被盖核(*低密度脂蛋白*).

**图2。**
**神经定位*Slc38a7系列*.** 现场杂交结合免疫组织化学在7μm小鼠脑石蜡切片上的联合定位*Slc38a7系列*mRNA和已知的细胞标记物。与胶质细胞标记GFAP共表达于*第一排*(A类)，神经元蛋白标记NeuN显示在*第二排*(B类)，和上的GAD67第三排(C类). 细胞核标记物DAPI染色于蓝色，的*Slc38a7系列*mRNA输入红色，而其他标记标记在绿色. The mRNA expression ofSlc38a7系列仅与兴奋性和抑制性神经元标记物（×20目标）重叠，而与胶质细胞标记物（x 40目标）不重叠。这个*粗箭头*指示表达标记和*细箭头Slc38a7*表达细胞。

**图3。**
**神经元中SLC38A7蛋白的表达。**成年小鼠脑的免疫组织化学(A行和B行位于bregma−1.82）和脊髓(C行和D行使用SLC38A7抗体染色的腰椎L1）节段绿色和蓝色4′，6-二氨基-2-苯基吲哚（DAPI）细胞核染色(*A–D*). 抗体标记在红色;A类，微管相关蛋白2(*地图2*);B类，神经元核蛋白(*NeuN公司*);C类突触素；和D类、GFAP。A类，的*第一排*显示了SLC38A7和MAP2在大脑皮层的共同定位，显示了神经元染色（×63客观）。B类，的*第二排*设想SLC38A7主要在神经元中表达。NeuN用于染色大多数神经元细胞类型，表现为高度重叠染色（×20客观）。C类，的*第三排*显示突触前囊泡蛋白突触素，发现于所有神经末梢。SLC38A7标记细胞存在于运动神经元和神经元轴突中，但不存在于脊髓的神经末梢中（×63目标）。D类在最后一行中，GFAP用于胶质细胞染色，胶质细胞在心室壁和整个脊髓壁周围显示出一条线。图示SLC38A7转运体和GFAP的图像没有显示共同定位（×20客观）。*粗箭头*指示标记的单元格，并*细箭头*表示SLC38A7蛋白表达细胞。

**图4。**
**SLC38A7的细胞定位。**SLC38A7的细胞定位通过免疫组织化学和SLC38A的主要抗体显示，如绿色上*右侧面板*(*细箭头*)和蓝色DAPI染色左边和*右侧面板*(*粗箭头*)在bregma−1.82的12μm石蜡包埋小鼠脑切片上进行。高倍（×100物镜）荧光显微镜图像显示了SLC38A7蛋白在细胞体神经元膜、轴突和DAPI染色细胞核周围细胞质皮质中的表达。

**图5。**
**SLC38A7的时间进程、钠依赖性和底物分布。** A类，第个屏幕，共个^三H标记我-表达38A7和对照卵母细胞的氨基酸摄取（平均值±S.D。，n个=9–11个卵母细胞）。这个*第一排*显示我-谷氨酰胺，我-精氨酸，以及我-丙氨酸，而*第二排*显示我-丝氨酸，我-赖氨酸，以及我-天冬氨酸。未付款t吨平均值95%置信区间的测试表明我-在SLC38A7摄取分析中，谷氨酰胺是最稳定的底物(n个=3），并在以下实验中选择作为基底（*，第页< 0.05; **,第页< 0.01; ***,第页< 0.001).B类，吸收0.2μ米我-[^三H] 谷氨酰胺进入表达38A7的卵母细胞。使用不同的培养时间；2、5、10、20、30、40、60和120分钟（平均值±标准差。，n个=6–8个卵母细胞）。SLC38A7表现出随时间增加的可饱和转运。未成对的t吨当比较表达SLC38A7的卵母细胞和对照卵母细胞（未注射）的内源性摄取时，平均值的95%置信区间的测试表明，60分钟我-谷氨酰胺摄入差异最大(第页= 0.0011).C类，对我-[^三H] 谷氨酰胺（0.2μ米)测量单位为*Slc38a7系列*-注射的卵母细胞和未注射的对照卵母细胞（平均值±S.D。，n个=10–22个卵母细胞）。将平均计数与*Slc38a7系列*-注射卵母细胞和对照卵母细胞以及未配对卵母细胞t吨试验表明SLC38A7的特异性摄取是钠依赖性的(第页<0.0001），可部分替换为胆碱(第页=0.0067），但不是锂。D类，在最后一个图形中我-[^三H] 谷氨酰胺（1.2μ米)用于底物偏好分析，其范围高出100倍（1.2米米)竞争性氨基酸、神经递质和MeAIB。SLC38A7蛋白表现出氨基酸的最佳运输，表现为最具竞争力我-所有测试底物的谷氨酰胺（平均值±S.D。，n个=8–52个卵母细胞）。单字母氨基酸缩写表示我-谷氨酰胺，我-组氨酸，我-丝氨酸，我-丙氨酸，我-天门冬氨酸，我-天冬氨酸，我-谷氨酸，我-蛋氨酸，我-亮氨酸，我-甘氨酸、精氨酸、，我-酪氨酸，我-苯丙氨酸，我-脯氨酸和我-赖氨酸、多巴胺(*陆军部*)，乙酰胆碱(*ACh公司*)，和γ-氨基丁酸(*γ-氨基丁酸*). 氨基酸侧链上的色码是极性不带电的(紫色)，带电(蓝色)，疏水(绿色)，特殊情况(*黄色的*)，神经递质如所示*浅灰色*和MeAIB深灰色.具体我-SLC38A7的谷氨酰胺转运以每分钟计数表示*A–C*，作为的标准化响应我-谷氨酰胺转运通过将实际转运除以阳性对照（无竞争底物），然后计算特定转运D类.

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