ペンドリンは 、ヒトではSLC26A4 遺伝子 (溶質輸送体ファミリー26、メンバー4)によってコードされている陰イオン交換 タンパク質 である。 [ 5 ] [ 6 ] ペンドリンは当初、ナトリウム非依存性の塩化物-ヨウ化物交換体として同定されたが[ 7 ] 、その後の研究では、基質としてギ酸 と重炭酸塩も受け入れることが示された。 [ 8 ] [ 9 ] ペンドリンは、赤血球 中に存在するバンド3 輸送タンパク質 に類似している。ペンドリンは、感音難聴、甲状腺腫、および過塩素酸塩試験陽性で検出される部分的な器質化障害を特徴とする常染色体劣性疾患である ペンドレッド症候群 で変異するタンパク質である。[ 10 ]
ペンドリン相同遺伝子は、 淡水魚 の塩化物細胞の 細胞膜を介した 塩化物 (Cl − )と重炭酸塩(HCO 3 − )の電気的に中性な交換 を媒介する役割を担っており、[ 11 ] 大西洋アカエイ の鰓における塩分変化に応じて発現が変化する。[ 12 ]
系統 解析により、ペンドリンは内耳の有毛細胞またはコルチ器に存在する プレスチン の近縁種であることが判明しました。プレスチンは主に電気機械変換器ですが、ペンドリンはイオン輸送体です。
関数 ペンドリンは体内の多くの種類の細胞に存在するイオン交換体です。内耳と甲状腺において、ペンドリンの高発現が確認されています。[ 13 ]
甲状腺 甲状腺ホルモンの合成 。卵胞コロイドと卵胞細胞の間の中心にペンドリンが見られます。 甲状腺では、ペンドリンは甲状腺濾胞細胞 で発現しています。Na + /I − 共輸送体は ヨウ化物(I − ) を細胞の基底外側から細胞内に取り込み、ペンドリンはI − を 細胞 の頂端膜から甲状腺コロイド へと排出します。[ 14 ]
内耳 内耳におけるペンドリンの正確な機能は不明であるが、塩化物-重炭酸塩交換輸送体として酸塩基平衡に関与したり、塩化物-ギ酸交換輸送体として機能することで体液量恒常性を調節したり、間接的に内リンパのカルシウム濃度を調節したりする可能性がある[ 15 ] [ 16 ] 。 [ 17 ] ペンドリンは腎臓でも発現しており、皮質集合管内 の介在細胞集団の頂端膜に局在し、重炭酸塩の分泌に関与している。[ 18 ] [ 19 ]
腎臓 腎後部遠位管および集合管のβ介在細胞は、頂端膜上にペンドリンを発現し、1つのCl − を 再吸収する代わりにHCO3 − を分泌する。その後、Cl −は基底外側のCl − チャネルによって細胞外に排出される。このように、 β介在細胞はペンドリンを利用して塩基(HCO3 − )を尿中に排泄することで酸塩基恒常性維持に貢献する。さらに、β介在細胞はNa + /HCO3 − /2Cl − アンチポーターと連携してペンドリンを利用し、NaClを再吸収することもある。[ 20 ]
臨床的意義 この遺伝子の変異は、常染色体劣性疾患である症候群性難聴 の最も一般的な形態であるペンドレッド症候群 に関連している。ペンドレッド症候群は、甲状腺甲状腺腫と前庭水管の拡大を特徴とし、その結果として難聴が生じる。しかし、腎臓で発現しているにもかかわらず、ペンドレッド症候群の患者は、基礎条件下では腎臓関連の酸塩基や容積の異常を示さない。これはおそらく、腎臓の他の重炭酸塩または塩素輸送体がペンドリンの機能喪失を補う結果である。これらの患者では、塩分枯渇または代謝性アルカローシスの極端な状況下、またはナトリウム-塩素共輸送体の不活性化のみで、体液および電解質障害が発現する。[ 21 ] SLC26A4はSLC26A3 遺伝子と高い相同性があり、同様のゲノム構造を持ち、この遺伝子はSLC26A3遺伝子の3'に位置している。コードされたタンパク質は硫酸トランスポーターと相同性を持つ。[ 5 ]
ペンドリンのあまり解明されていないもう一つの役割は、喘息発作やアレルギー反応時における気道の過敏性と炎症です。肺におけるペンドリンの発現は、アレルゲンや高濃度の IL-13に反応して増加します 。[22] [ 23 ] ペンドリン の 過剰 発現 は、気道の炎症、過敏性、粘液産生の増加をもたらします。[ 24 ] [ 25 ] これらの症状は、ペンドリンが気道表面の液体中のイオン濃度に及ぼす影響に起因し、液体の水分量が低下する可能性があります。[ 26 ]
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