アシドーシス中のグルタミン輸送体SLC38A3（SNAT3）の発現は、組織特異的発現とは異なるメカニズムによって媒介されます

背景：恒常性のpH調節にもかかわらず、全身性および細胞のpHの変化が起こり、代謝プロセスに強く影響します。たとえば、グルタミン輸送体SNAT3（SLC38A3）の転写は、メタボリックアシドーシス中の腎臓で非常に上方制御され、アンモニア産生にグルタミンを提供します。 方法：SLC38A3プロモーター活性とメッセンジャーRNAの安定性は、異なる細胞外pH値に応じて培養細胞で測定されました。 結果：SNAT3 mRNAのアップレギュレーションは、そのmRNAの安定化と遺伝子転写のアップレギュレーションの両方によって媒介されました。mRNAの安定化にはpH応答要素が含まれ、成長したSP1結合部位に加えて2番目のpH感受性SP1結合部位を使用した強化された転写が含まれていました。転写調節はアシドーシスに対する初期の反応を支配しましたが、mRNAの安定性は慢性適応にとってより重要でした。対照的に、SNAT3の組織特異的発現は、プロモーターのメチル化とヒストン修飾によって制御されているように見えました。 結論：細胞外pHによるSNAT3遺伝子発現の調節には、転写後および転写メカニズムが含まれ、後者は遺伝子の組織特異的発現を制御するメカニズムとは異なります。

BACKGROUND: Despite homeostatic pH regulation, systemic and cellular pH changes take place and strongly influence metabolic processes. Transcription of the glutamine transporter SNAT3 (Slc38a3) for instance is highly up-regulated in the kidney during metabolic acidosis to provide glutamine for ammonia production. METHODS: Slc38a3 promoter activity and messenger RNA stability were measured in cultured cells in response to different extracellular pH values. RESULTS: Up-regulation of SNAT3 mRNA was mediated both by the stabilization of its mRNA and by the up-regulation of gene transcription. Stabilisation of the mRNA involved a pH-response element, while enhanced transcription made use of a second pH-sensitive Sp1 binding site in addition to a constitutive Sp1 binding site. Transcriptional regulation dominated the early response to acidosis, while mRNA stability was more important for chronic adaptation. Tissue-specific expression of SNAT3, by contrast, appeared to be controlled by promoter methylation and histone modifications. CONCLUSIONS: Regulation of SNAT3 gene expression by extracellular pH involves post-transcriptional and transcriptional mechanisms, the latter being distinct from the mechanisms that control the tissue-specific expression of the gene.