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Enregistrement W3007146897 · doi:10.1371/journal.pone.0229085

Inter-species variation in monovalent anion substrate selectivity and inhibitor sensitivity in the sodium iodide symporter (NIS)

2020· article· en· W3007146897 sur OpenAlexafffund
Susanna C. Concilio, Hristina R. Zhekova, Sergei Y. Noskov, Stephen J. Russell

Notice bibliographique

RevuePLoS ONE · 2020
Typearticle
Langueen
DomaineEnvironmental Science
ThématiqueChemical Analysis and Environmental Impact
Établissements canadiensUniversity of Calgary
Organismes subventionnairesNational Center for Advancing Translational SciencesNational Institute of Allergy and Infectious DiseasesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaNational Institutes of HealthAlberta InnovatesCanadian Network for Research and Innovation in Machining Technology, Natural Sciences and Engineering Research Council of CanadaWestern Canada Research GridCompute Canada
Mots-clésSymporterIodideSodium-iodide symporterChemistryPerchlorateDanioBiochemistryBiologyZebrafishGeneTransporterInorganic chemistry

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

The sodium iodide symporter (NIS) transports iodide, which is necessary for thyroid hormone production. NIS also transports other monovalent anions such as tetrafluoroborate (BF4-), pertechnetate (TcO4-), and thiocyanate (SCN-), and is competitively inhibited by perchlorate (ClO4-). However, the mechanisms of substrate selectivity and inhibitor sensitivity are poorly understood. Here, a comparative approach was taken to determine whether naturally evolved NIS proteins exhibit variability in their substrate transport properties. The NIS proteins of thirteen animal species were initially assessed, and three species from environments with differing iodide availability, freshwater species Danio rerio (zebrafish), saltwater species Balaenoptera acutorostrata scammoni (minke whale), and non-aquatic mammalian species Homo sapiens (human) were studied in detail. NIS genes from each of these species were lentivirally transduced into HeLa cells, which were then characterized using radioisotope uptake assays, 125I- competitive substrate uptake assays, and kinetic assays. Homology models of human, minke whale and zebrafish NIS were used to evaluate sequence-dependent impact on the organization of Na+ and I- binding pockets. Whereas each of the three proteins that were analyzed in detail concentrated iodide to a similar degree, their sensitivity to perchlorate inhibition varied significantly: minke whale NIS was the least impacted by perchlorate inhibition (IC50 = 4.599 μM), zebrafish NIS was highly sensitive (IC50 = 0.081 μM), and human NIS showed intermediate sensitivity (IC50 = 1.566 μM). Further studies with fifteen additional substrates and inhibitors revealed similar patterns of iodide uptake inhibition, though the degree of 125I- uptake inhibition varied with each compound. Kinetic analysis revealed whale NIS had the lowest Km-I and the highest Vmax-I. Conversely, zebrafish NIS had the highest Km and lowest Vmax. Again, human NIS was intermediate. Molecular modeling revealed a high degree of conservation in the putative ion binding pockets of NIS proteins from different species, which suggests the residues responsible for the observed differences in substrate selectivity lie elsewhere in the protein. Ongoing studies are focusing on residues in the extracellular loops of NIS as determinants of anion specificity. These data demonstrate significant transport differences between the NIS proteins of different species, which may be influenced by the unique physiological needs of each organism. Our results also identify naturally-existing NIS proteins with significant variability in substrate transport kinetics and inhibitor sensitivity, which suggest that the affinity and selectivity of NIS for certain substrates can be altered for biotechnological and clinical applications. Further examination of interspecies differences may improve understanding of the substrate transport mechanism.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,001
Score d'incertitude au seuil0,003

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,034
Tête enseignante GPT0,193
Écart entre enseignants0,159 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations22
Publié2020
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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