بروتين نقل الأنيونات من النطاق 3

بروتين نقل الأنيونات من النطاق 3 ، والمعروف أيضًا باسم مبادل الأنيونات 1 ( AE1 ) أو النطاق 3 أو العضو 1 من عائلة ناقلات المذاب 4 (SLC4A1)، هو بروتين يتم ترميزه بواسطة جين SLC4A1 في البشر.

بروتين نقل الأنيونات من النوع 3 هو بروتين نقل محفوظ تطوريًا، مسؤول عن نقل أيونات الكلوريد (Cl⁻ ) ^مع أيونات البيكربونات ( HCO₃⁻ ) عبر الأغشية البلازمية . ومن بين الأعضاء المشابهة وظيفيًا في مجموعة AE، نجد AE2 و AE3 . ^{[ 5 ]}

يوجد البروتين Band 3 على السطح القاعدي الجانبي للخلايا المُقحمة ألفا في القنوات الجامعة للنفرون ، وهي الخلايا الرئيسية المُفرزة للحمض في الكلية. تُنتج هذه الخلايا أيونات الهيدروجين وأيونات البيكربونات من ثاني أكسيد الكربون والماء، وهو تفاعل يُحفزه إنزيم الأنهيدراز الكربوني . تُضخ أيونات الهيدروجين إلى الأنابيب الجامعة بواسطة مضخة البروتونات القمية H ⁺ ATPase الفجوية ، والتي بدورها تُفرز الحمض في البول . يقوم البروتين kAE1، وهو النظير الكلوي للبروتين AE1، بتبادل البيكربونات مع الكلوريد على السطح القاعدي الجانبي، مُعيدًا البيكربونات إلى الدم. ويؤدي هنا وظيفتين:

• يتم تبادل أيونات الكلوريد والبيكربونات المتعادلة كهربائيًا عبر غشاء البلازما بنسبة واحد إلى واحد. يُعد هذا التبادل ضروريًا لامتصاص ثاني أكسيد الكربون _بواسطة خلايا الدم الحمراء وتحويله (عن طريق التميؤ المحفز بواسطة إنزيم الأنهيدراز الكربوني ) إلى بروتون وأيون بيكربونات . ثم يُطرح البيكربونات (مقابل أيون كلوريد) من الخلية بواسطة البروتين النطاقي 3.
• يرتبط الغشاء البلازمي فعلياً بالهيكل الغشائي الأساسي (عن طريق الارتباط بالأنكيرين والبروتين 4.2 ). ويبدو أن هذا الارتباط يهدف إلى منع فقدان سطح الغشاء، وليس له علاقة بتكوين الهيكل الغشائي.

وهو موجود في جميع الفقاريات . أما في الثدييات ، فيوجد في موقعين محددين:

• غشاء خلية الكريات الحمراء ( خلايا الدم الحمراء) و
• السطح القاعدي الجانبي للخلية ألفا المتداخلة (نوع الخلية المفرزة للحمض) في القناة الجامعة للكلى .

يُعد شكلا الكريات الحمراء والكلى شكلين مختلفين من نفس البروتين . ^{[ 6 ]}

يتكون نظير AE1 الموجود في كريات الدم الحمراء، والمعروف باسم eAE1، من 911 حمضًا أمينيًا. يُعد eAE1 مكونًا بنيويًا هامًا لغشاء كريات الدم الحمراء، حيث يشكل ما يصل إلى 25% من سطح الغشاء. ^{[ 7 ]} تحتوي كل كريات دم حمراء على ما يقارب مليون نسخة من eAE1.

يوجد النظير الكلوي من AE1، المعروف باسم kAE1 (وهو أقصر بـ 65 حمضًا أمينيًا من AE1 الخاص بالخلايا الحمراء)، في الغشاء القاعدي الجانبي للخلايا البينية ألفا في القناة الجامعة القشرية والقناة الجامعة النخاعية للكلى. ^{[ 8 ]}

يُعدّ هذا البروتين مكونًا هامًا في غشاء الخلية، إذ يلعب دورًا محوريًا في التفاعلات بين خلايا الدم الحمراء وطفيل الملاريا المتصورة المنجلية (Plasmodium falciparum ) أثناء الإصابة بالملاريا ، ^{[ 7 ] [ 9 ]} لا سيما بالنسبة لسلالات المتصورة المنجلية التي لا تعتمد على حمض السياليك لاختراق خلايا الدم الحمراء. ^{[ 10 ]} وهو البروتين الأكثر وفرة في غشاء خلايا الدم الحمراء. ^{[ 7 ]}

تُسبب طفرات جين AE1 في الكلى حماضًا أنبوبيًا كلويًا من النوع الأول (الطرفي) ، وهو عجز في قدرة الكلى على تحميض البول، حتى في حال ارتفاع حموضة الدم . تُعدّ هذه الطفرات مُمرضة لأنها تُسبب خللًا في توجيه بروتينات النطاق 3 الطافرة، ما يؤدي إلى احتباسها داخل الخلية أو توجيهها أحيانًا إلى السطح الخاطئ (أي السطح القمي).

قد تؤدي الطفرات في ERTHroid AE1 التي تؤثر على المجالات خارج الخلوية للجزيء إلى حدوث تغييرات في فصيلة دم الفرد، حيث أن الشريط 3 يحدد نظام مستضد دييغو ( فصيلة الدم ).

والأهم من ذلك، أن طفرات AE1 في خلايا الدم الحمراء تسبب 15-25% من حالات كثرة الكريات الحمر الكروية الوراثية (اضطراب مرتبط بفقدان تدريجي لغشاء خلايا الدم الحمراء)، كما أنها تسبب الحالات الوراثية لكثرة الكريات الحمر الفموية الوراثية ^{[ 11 ]} وكثرة الكريات الحمر البيضاوية في جنوب شرق آسيا . ^{[ 12 ]}

وقد تبين أن البروتين Band 3 يتفاعل مع CA2 ^{[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]} و CA4 . ^{[ 17 ]}

تم اكتشاف AE1 بعد إجراء الفصل الكهربائي الهلامي متعدد الأكريلاميد مع كبريتات دوديسيل الصوديوم ( SDS-PAGE ) لغشاء خلايا كريات الدم الحمراء . مثّل الشريط الثالث الكبير على هلام الفصل الكهربائي AE1، ولذلك أُطلق عليه في البداية اسم "الشريط 3". ^{[ 18 ]}

• مجموعة التمايز
• عائلة مبادلات الأنيونات

• نظام فصائل الدم دييغو في قاعدة بيانات طفرات جينات مستضدات فصائل الدم في المركز الوطني لمعلومات التقانة الحيوية ( NCBI) والمعاهد الوطنية للصحة (NIH).
• بروتين Band+3+ في رؤوس الموضوعات الطبية (MeSH) التابعة للمكتبة الوطنية الأمريكية للطب
• مضادات النقل للكلوريد والبيكربونات في رؤوس الموضوعات الطبية (MeSH) التابعة للمكتبة الوطنية الأمريكية للطب
• موقع جينوم SLC4A1 البشري وصفحة تفاصيل جين SLC4A1 في متصفح جينوم UCSC .