omim.org/entry/300231

SLC9A6遺伝子の機能

SLC9A6遺伝子は、溶質キャリアーファミリー9のメンバーであるナトリウム-水素交換体をコードしている。コードされたタンパク質は、エンドソームのpHと体積の調節に関与していると考えられる。

SLC9A6遺伝子は、ミトコンドリアやエンドソームなどの細胞内小器官の膜に存在する、1価のナトリウムを選択するナトリウム／水素交換体（NHE）をコードしている。NHEは、細胞内pHの制御、細胞容積の維持、腎臓や腸などの上皮からのナトリウムの再吸収など、さまざまな細胞の必須プロセスに関与している　Numata et al.

Hillら（2006）は，ウシガエルの毛束が，K+存在下で作動する機構を用いて，細胞体とは独立してpHを調節していることを明らかにし，毛束のH+押し出し機構の有力な候補として，NHE6とNHE9（SLC9A9；608396）を同定した。NHE6は一部の毛束で、NHE9はすべての毛束で同定された。RT-PCRにより、マウスの脳、腎臓、内耳からNHE6、NHE7（SLC9A7; 300368）、NHE8（SLC9A8; 612730）、NHE9が検出された。Hillら（2006）は，内因性の陽イオン/プロトン交換体を欠損した酵母にNHE6およびNHE9を異種発現させると，高濃度のKClおよびNaClに対するpH依存性の耐性が得られることを明らかにした。また、NHE6とNHE9の基質はK+とNa+であり、これらのイオンが毛束のpH回復に有効であること、NHE6とNHE9はともにK+（Na+）/H+交換体として機能していることが示唆された。

細胞内のNHEを制御する可能性のある相互作用タンパク質を同定するために、Ohgakiら（2008）は、NHE9のC末端をエサにして酵母2-hybridスクリーニングを行った。その結果、NHE9と細胞質の足場タンパク質である活性化Cキナーゼ受容体1（RACK1、176981）との相互作用が検出され、NHE9の結合領域は中央のC末端に位置していた。プルダウンアッセイでは、NHE8ではなく、NHE6とNHE7がRACK1と相互作用することが検出された。RACK1とNHE6の内因的な結合は、HeLa細胞での共沈とコロケーションによって確認された。RACK1ノックダウン細胞では，リサイクリングエンドソームの内腔pHが上昇し，それに伴って細胞表面のNHE6の量が減少したが，NHE6の総量は減少しなかった．これらの結果から、RACK1はエンドソームと細胞膜の間のNHE6の分布を制御する役割を果たしており、エンドサイトリサイクルコンパートメントの内腔pHの維持に貢献していることがわかった。

Roxrudら（2009）は，HeLa細胞において，NHE6が初期エンドソーム，リサイクリングエンドソーム，および細胞膜に局在することを明らかにした。NHE6とNHE9の両方をsiRNAでノックダウンすると、初期エンドソームの酸性化が進んだが、エンドソームの機能には変化がなかった。NHE6のみをノックダウンした場合は、エンドソームのpHに検出可能な影響はなかった。これらの結果から、これらのタンパク質は、エンドソームの内腔からH(+)を放出することで、エンドソームのpHを調節しており、重複した作用を持っている可能性が示唆された。

Ohgakiら（2010）は、NHE6.1をノックダウンするとエンドソームのpHが低下し、過剰発現させるとエンドソームのpHが上昇することを明らかにした。NHE6.1のノックダウンおよび過剰発現は、先端部の胆管系細胞膜の維持を阻害したが、形成は阻害しなかった。NHE6.1をノックダウンすると、バルク膜の脂質の基底側から先端側へのトランスサイトーシスは阻害されなかったが、先端側からの脂質の消失が進行し、バルク膜や胆管のタンパク質を先端側に効率的に保持することができなくなった。Ohgakiら（2010）は、NHE6.1がHepG2細胞の頂部表面における膜脂質の極性分布を確保し、細胞の極性を維持していると結論づけている。

また、Fukuraら（2010）は、トランスフェクトしたCOS-7細胞を用いて、エピトープタグ付きのヒトNHE6が、初期エンドソームおよびリサイクリングエンドソームのマーカーである蛍光標識トランスフェリン（190000）と共局することを独自に示した。NHE7 (SLC9A7; 300368)はトランスゴルジネットワーク(TGN)とトランスゴルジスタック中間部に局在する。NHE6とNHE7のキメラ構造を用いて、NHE7のC末端ドメインの最も膜に近い領域にある2つの短い配列がTGNの局在に関与していること、一方NHE6の膜に近い領域はエンドソームの局在に寄与していないことを示した。

SLC9A6遺伝子の発現

長瀬ら（1996）は、ヒト未熟骨髄系細胞株KG-1の比較的長い転写産物に対応するランダムなcDNAの塩基配列を決定することにより、SLC9A6をコードするKIAA0267と呼ばれるcDNAを同定した。このcDNAは、完全長のSLC9A6転写産物の少なくとも90％を表しているが、最初のATGの上流にインフレームの停止コドンを欠いているため、5プライムのコーディング配列がない可能性がある。SLC9A6のcDNA配列から推定される666アミノ酸のタンパク質は、予測される膜貫通ドメインを含んでいる。SLC9A6は、ヒトのNHE2（SLC9A2; 600530）と418アミノ酸にわたって29%のアミノ酸配列の同一性がある。SLC9A6の発現は、ノーザンブロット解析により、試験したすべてのヒト組織で検出され、脳と骨格筋で最も発現が高く、心臓、肺、肝臓、膵臓、小腸、大腸、腎臓、脾臓、胸腺、末梢血白血球、前立腺、精巣、卵巣、胎盤では発現が低いことがわかった。

Numataら（1998）は、S. cerevisiaeのミトコンドリアのナトリウム／水素交換体Nha2と配列が類似したタンパク質を配列データベースで検索することにより、KIAA0267 cDNA（Nagaseら、1996）の推定タンパク質産物であるSLC9A6を同定した。KIAA0267にコードされるタンパク質は、S. cerevisiae Nha2と30％のアミノ酸配列の同一性を有し、哺乳類のNHEアイソフォームNHE1〜NHE5と約20〜24％の同一性を有する（SLC9A5；600477参照）。Numataら（1998）は、KIAA0267のcDNAには5プライムコード配列がないと結論づけ、SLC9A6の完全なコード配列を含むヒトcDNAを単離し、これをNHE6と呼んだ。推定された669アミノ酸のSLC9A6タンパク質は、他のNHEで予測されているトポロジーと同様に、N-末端領域に12の膜貫通セグメントを持ち、C-末端は親水性である。さらに、SLC9A6は、N末端にミトコンドリア内膜ターゲティングシグナルがあると推定されている。ノーザンブロット法により、約5.5kbのSLC9A6転写産物が検出された。この転写産物はユビキタスに発現しており、脳、骨格筋、心臓などのミトコンドリアが多い組織で最も多く発現していた。蛍光顕微鏡で観察すると、SLC9A6はミトコンドリアに局在していることが示唆された。Numataら（1998）は、相同性破壊によりS. cerevisiae NHA2遺伝子を欠失させ、その変異株では、ベンザミルによる阻害、酸によるミトコンドリアへのナトリウムの取り込みが消失することを見出した。また、この変異株は、親株と比較して、非発酵性炭素源での生育が遅れ、細胞周期の定常期における生存率が著しく低下したことから、好気的な代謝に欠陥があると考えられた。このことから、Nha2とSLC9A6は、ミトコンドリアの機能に重要なナトリウム/水素交換体として相同性があることが示唆された。

Ohgakiら（2010）は、SLC9A6がNHE6.0とNHE6.1と呼ばれる2つのスプライスバリアントとして発現していることを報告している。NHE6.0とNHE6.1の2つのスプライアン トが発現していることをOhgakiら（2010）は報告している。ウエスタンブロット解析とHepG2偏極性ヒト肝細胞のN-グリコシダーゼ処理により、成熟したNHE6は見かけの分子量が86kDの高糖化タンパク質であり、200kD以上のオリゴマーも出現していた。NHE6.1は、HepG2細胞のエンドソームリサイクルシステムのすべてのコンパートメント（初期選別エンドソーム、共通リサイクルエンドソーム、先端リサイクルエンドソーム）に局在していた。

Ouyangら（2013）は、Nhe6がマウスの胚発生期に、核周辺領域、軸索、樹状突起およびその分岐点に発現していることを発見した。Nhe6は、培養した海馬の神経細胞においても同様の発現パターンを示し、核周辺、軸索、樹状突起およびその分岐点、成長中の神経細胞の先端に局在していた。Nhe6は、初期エンドソーム、リサイクリングエンドソーム、後期エンドソームのマーカーと共局していた。

SLC9A6遺伝子と自閉症スペクトラム障害ASDの関係

SLC9A6遺伝子は、特定の症候群を持つ人の一部が自閉症を発症する症候群性自閉症と関連があるとされています。特に、SLC9A6の変異体が、X連鎖性精神遅滞やアンジェルマン様表現型と関連していることがわかっています。また、SLC9A6遺伝子の変異は、自閉症との関連も指摘されています（Garbern et al.

SLC9A6遺伝子とその他の疾患との関係

クリスチャンソン型X連鎖症候群（MRXSCH；300243）

Gilfillanら（2008）は、クリスチャンソン型X連鎖症候群（MRXSCH；300243）の4つの血縁関係のない家族の罹患者において、SLC9A6遺伝子に4つの異なる変異（300231.0001～300231.0004）を同定した。その表現型は、重度の精神遅滞、てんかん、運動失調、小頭症を特徴とし、アンジェルマン症候群（AS；105830）と表現型が重複していた。

アンジェルマン症候群

Fichouら（2009年）は、アンジェルマン症候群と一致する診断を受け、既知の分子異常を持たない59人の血縁関係のない男児の間で、SLC9A6遺伝子に明確な病原性変異を見いだせなかったことから、この遺伝子の変異はアンジェルマン症候群の一般的な原因ではないことが示唆された。

X連鎖性精神遅滞

Tarpeyら（2009年）は，X連鎖性精神遅滞を有する208家族のX染色体のコード化エクソンの配列を決定した．その結果、SLC9A6に2つの独立した非反復性の切断型変異があり、表現型と正確に分離していることがわかった。その結果、X連鎖性精神遅滞に加えて、てんかんや運動失調が認められた。

Garbernら（2010年）は、MRXSCHを発症した家族のメンバーにおいて、SLC9A6遺伝子（300231.0005）の変異を同定した。成人の兄弟2名の神経病理学的所見では、白質全体のグリア細胞に多数のタウ（MAPT；157140）陽性の細胞内封入物が認められ、黒質、小脳座、橋核、基底核、視床、脳神経核の神経細胞には強いタウ陽性のもつれ状の封入物が認められました。また、大脳皮質や海馬にもタウ陽性の神経細胞が見られた。タウタンパク質は主に4R型で、不溶性であり、高度にリン酸化されていた。Garbernら（2010）は、この疾患の発症はMAPTの処理異常に起因するとし、SLC9A6の機能と小胞輸送に関与する細胞骨格要素との相互作用の可能性を示唆している。