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American journal of physiology. Cell physiology2011Oct01Vol.301issue(4)

ZIP14は、亜鉛と非トランスフェリン結合鉄の細胞取り込みにおける機能の役割をサポートする複雑なブロードスコープ金属イオントランスポーターである複雑なブロードスコープ金属イオントランスポーターです。

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, N.I.H., Extramural
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
概要
Abstract

最近の研究では、膜貫通タンパク質ZRTおよびIRT様タンパク質14(ZIP14)の過剰発現が、亜鉛および非トランスフェリン結合鉄(NTBI)の細胞摂取を刺激することが示されています。ここでは、ZIP14がアフリカツメガエル卵細胞の異種発現システムを使用して遊離亜鉛、鉄、およびその他の金属イオンを輸送するという仮説を直接テストしました。また、このアプローチの使用により、ZIP14の機能特性を特徴付けることもできました。RNA注入卵母細胞におけるマウスZIP14の発現は、亜透作酢酸ではなく、L-アスコルビン酸塩の存在下で(55)Feの取り込みを刺激し、ZIP14はフェロシオンイオン(Fe(2+))に特異的な鉄輸送体であることを示しています。(Fe(3+))。ZIP14を介した(55)Fe(2+)取り込みは飽和(k(0.5)≈2μm)、温度依存性(見かけの活性化エネルギー、E(a)= 15 kcal/mol)、pH感受性、CA(2+) - 依存し、Co(2+)、Mn(2+)、およびZn(2+)によって阻害されます。HCO(3)( - )刺激(55)Fe(2+)輸送。これらの特性は、灌流ラット肝臓および文献で報告されている孤立した肝細胞におけるNTBI摂取の特性と密接に一致しています。ZIP14は、(109)cd(2+)、(54)mn(2+)、および(65)Zn(2+)の取り込みも媒介しましたが、(64)Cu(IまたはII)。(65)Zn(2+)取り込みも飽和(K(0.5)≈2μM)でしたが、特に、Zn(2+)輸送の金属イオン阻害プロファイルとCa(2+)依存性はFeのものとは異なりました。(2+)輸送、そしてこれらの観察を説明するモデルを提案します。私たちのデータは、ZIP14が複雑で広範囲の金属イオントランスポーターであることを明らかにしています。亜鉛は通常の条件下で好ましい基質であると思われますが、ZIP14は鉄過剰負荷条件に特徴的なNTBIの細胞摂取を媒介できることがわかりました。

最近の研究では、膜貫通タンパク質ZRTおよびIRT様タンパク質14(ZIP14)の過剰発現が、亜鉛および非トランスフェリン結合鉄(NTBI)の細胞摂取を刺激することが示されています。ここでは、ZIP14がアフリカツメガエル卵細胞の異種発現システムを使用して遊離亜鉛、鉄、およびその他の金属イオンを輸送するという仮説を直接テストしました。また、このアプローチの使用により、ZIP14の機能特性を特徴付けることもできました。RNA注入卵母細胞におけるマウスZIP14の発現は、亜透作酢酸ではなく、L-アスコルビン酸塩の存在下で(55)Feの取り込みを刺激し、ZIP14はフェロシオンイオン(Fe(2+))に特異的な鉄輸送体であることを示しています。(Fe(3+))。ZIP14を介した(55)Fe(2+)取り込みは飽和(k(0.5)≈2μm)、温度依存性(見かけの活性化エネルギー、E(a)= 15 kcal/mol)、pH感受性、CA(2+) - 依存し、Co(2+)、Mn(2+)、およびZn(2+)によって阻害されます。HCO(3)( - )刺激(55)Fe(2+)輸送。これらの特性は、灌流ラット肝臓および文献で報告されている孤立した肝細胞におけるNTBI摂取の特性と密接に一致しています。ZIP14は、(109)cd(2+)、(54)mn(2+)、および(65)Zn(2+)の取り込みも媒介しましたが、(64)Cu(IまたはII)。(65)Zn(2+)取り込みも飽和(K(0.5)≈2μM)でしたが、特に、Zn(2+)輸送の金属イオン阻害プロファイルとCa(2+)依存性はFeのものとは異なりました。(2+)輸送、そしてこれらの観察を説明するモデルを提案します。私たちのデータは、ZIP14が複雑で広範囲の金属イオントランスポーターであることを明らかにしています。亜鉛は通常の条件下で好ましい基質であると思われますが、ZIP14は鉄過剰負荷条件に特徴的なNTBIの細胞摂取を媒介できることがわかりました。

Recent studies have shown that overexpression of the transmembrane protein Zrt- and Irt-like protein 14 (Zip14) stimulates the cellular uptake of zinc and nontransferrin-bound iron (NTBI). Here, we directly tested the hypothesis that Zip14 transports free zinc, iron, and other metal ions by using the Xenopus laevis oocyte heterologous expression system, and use of this approach also allowed us to characterize the functional properties of Zip14. Expression of mouse Zip14 in RNA-injected oocytes stimulated the uptake of (55)Fe in the presence of l-ascorbate but not nitrilotriacetic acid, indicating that Zip14 is an iron transporter specific for ferrous ion (Fe(2+)) over ferric ion (Fe(3+)). Zip14-mediated (55)Fe(2+) uptake was saturable (K(0.5) ≈ 2 μM), temperature-dependent (apparent activation energy, E(a) = 15 kcal/mol), pH-sensitive, Ca(2+)-dependent, and inhibited by Co(2+), Mn(2+), and Zn(2+). HCO(3)(-) stimulated (55)Fe(2+) transport. These properties are in close agreement with those of NTBI uptake in the perfused rat liver and in isolated hepatocytes reported in the literature. Zip14 also mediated the uptake of (109)Cd(2+), (54)Mn(2+), and (65)Zn(2+) but not (64)Cu (I or II). (65)Zn(2+) uptake also was saturable (K(0.5) ≈ 2 μM) but, notably, the metal-ion inhibition profile and Ca(2+) dependence of Zn(2+) transport differed from those of Fe(2+) transport, and we propose a model to account for these observations. Our data reveal that Zip14 is a complex, broad-scope metal-ion transporter. Whereas zinc appears to be a preferred substrate under normal conditions, we found that Zip14 is capable of mediating cellular uptake of NTBI characteristic of iron-overload conditions.

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