Natrij/jodidni kotransporter, poznat i kao simporter natrija/jodida (NIS),Glossary, UniProt Consortium je protein koji je kod ljudi kodiran genom SLC5A5. 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–).
Aminokiselinska sekvenca Simboli
C: Cistein D: Asparaginska kiselina E: Glutaminska kiselina F: Fenilalanin G: Glicin H: Histidin I: Izoleucin K: Lizin L: Leucin M: Metionin N: Asparagin P: Prolin Q: Glutamin R: Arginin S: Serin T: Treonin V: Valin W: Triptofan Y: Tirozin
1020304050 MEAVETGERPTFGAWDYGVFALMLLVSTGIGLWVGLARGGQRSAEDFFTG GRRLAALPVGLSLSASFMSAVQVLGVPSEAYRYGLKFLWMCLGQLLNSVL TALLFMPVFYRLGLTSTYEYLEMRFSRAVRLCGTLQYIVATMLYTGIVIY APALILNQVTGLDIWASLLSTGIICTFYTAVGGMKAVVWTDVFQVVVMLS GFWVVLARGVMLVGGPRQVLTLAQNHSRINLMDFNPDPRSRYTFWTFVVG GTLVWLSMYGVNQAQVQRYVACRTEKQAKLALLINQVGLFLIVSSAACCG IVMFVFYTDCDPLLLGRISAPDQYMPLLVLDIFEDLPGVPGLFLACAYSG TLSTASTSINAMAAVTVEDLIKPRLRSLAPRKLVIISKGLSLIYGSACLT VAALSSLLGGGVLQGSFTVMGVISGPLLGAFILGMFLPACNTPGVLAGLG AGLALSLWVALGATLYPPSEQTMRVLPSSAARCVALSVNASGLLDPALLP ANDSSRAPSSGMDASRPALADSFYAISYLYYGALGTLTTVLCGALISCLT GPTKRSTLAPGLLWWDLARQTASVAPKEEVAILDDNLVKGPEELPTGNKK PPGFLPTNEDRLFFLGQKELEGAGSWTPCVGHDGGRDQQETNL
Unos joda 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). thumb|left|280px|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 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.
Korištenjem potvrđenog testa usvajanja radioaktivnog jodida (RAIU) in vitro, osim uobičajeno poznatih aniona poput perhlorata, organske hemikalije mogu također inhibirati usvajanje jodida putem NIS-a.
Regulacija unosa joda 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 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. 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) suzbijaju ekspresiju NIS gena, ne dopuštajući da se NIS lokalizira u membrani.
Posttranslacijska regulacija 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 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) 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 Simporter Porodica rastvornih nosača
Reference
Dopunska literatura
Vanjski linkovi
Kategorija:Porodica rastvornih nosača Kategorija:Štitasta žlijezda Kategorija:Ljudski proteini Kategorija:Geni na hromosomu 19