羧肽酶A1

羧肽酶 A（ EC 3.4.2.1 ）是一种胰腺外肽酶。A1 和 A2（ 600688 ）形式是具有不同生化特性的单体蛋白质。另见胰羧肽酶 B（ 114852 ）。

▼ 克隆与表达
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卡塔苏斯等人（1992）克隆了 A1 形式的胰腺原羧肽酶，使用抗体筛选人类胰腺 cDNA 的表达文库。cDNA 包含一个编码 419 个氨基酸的阅读框，与来自大鼠和牛胰腺的 A1 形式非常相似。

羧肽酶 A1 是Velculescu 等人证明其在胰腺中表达的基因之一（1995）使用一种新的基因表达序列分析方法（SAGE）。该方法允许对大量转录本进行定量和同时分析。为了演示该策略，从胰腺中分离、连接和克隆了短诊断序列标签（SST）。1,000 个标签的手动测序揭示了胰腺的基因表达模式特征。还鉴定了与新标签相对应的新胰腺转录本。SAGE 基于 2 个原则：首先，短核苷酸序列标签（9 到 10 bp）包含足够的信息来唯一地识别转录本；其次，SST 的串联允许通过对单个克隆内的多个标签进行测序，以串行方式对转录本进行有效分析。使用 SAGE，Velculescu 等人（1995）发现原羧肽酶 A1 是由在胰腺转录物中最常见的标签所代表的基因（7.6%）。作者建议 SAGE 应该允许直接读出任何给定细胞类型或组织中的表达。他们设想的一个主要应用是比较各种发育和疾病状态下的基因表达模式。任何具有执行 PCR 和手动测序能力的实验室都可以为此目的执行 SAGE。将此技术应用于自动测序仪将允许在一次 3 小时的运行中分析 1,000 多个转录本。

▼ 测绘
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蜂蜜等（ 1984 , 1986 ）发现一个 8.6-kb 的人类 DNA 片段（通过 CPA 的大鼠 cDNA 探针检测）与 7 号染色体共分离。 7q22-qter。通过研究小鼠仓鼠杂交细胞，Honey 等人（1986）将 CPA 基因分配给小鼠 6 号染色体。胰蛋白酶（ 276000 ）也在人类 7q22-qter 和小鼠 6 上。Stewart等（1990）从使用已建立的 7 号染色体标记的多点连锁分析得出结论，羧肽酶最可能的位置是 7q31-qter。它位于囊性纤维化的远端，距离约为 12 cM。

Gross（2019）基于 CPA1 序列（GenBank BC005279 ）与基因组序列（GRCh38）的比对将 CPA1 基因定位到染色体 7q32.2 。

▼ 分子遗传学
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威特等人（2013）分析了非酒精性慢性胰腺炎受试者（见167800）（病例）和德国发现组和 3 个复制组中的对照组的CPA1 。944 例德国病例中的 29 例（3.1%）和 3,938 例对照中的 5 例（0.1%）存在功能受损变异（OR = 24.9，p = 1.5 x 10（-16））。这种关联在 10 岁以下的受试者中最强（9.7%；OR = 84.0，p = 4.1 x 10（-24））。在复制集中，来自欧洲的 600 例病例中有 8 例（1.3%）和 2,432 例对照中有 9 例（0.4%）存在缺陷 CPA1 变异（p = 0.01）；来自印度的 230 例病例中的 5 例（2.2%）和来自印度的 264 例对照中的 0 例（p = 0.02）；来自日本的 247 例病例中的 5 例（2.0%）和来自日本的 341 例对照中的 0 例（p = 0.013.）。威特等人（2013）提出 CPA1 变体增加胰腺炎风险的机制可能涉及错误折叠诱导的内质网（ER）应激，而不是胰蛋白酶活性升高，正如该疾病的其他遗传风险因素所见。

▼ 动物模型
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Hegyi 和 Sahin-Toth（2019）发现具有 asn256-to-lys（N256K）突变的小鼠 Cpa1，对应于最常见的人类 CPA1 变体，在 HEK293T 细胞中表达时保留在细胞内并诱导内质网应激，模拟效果人类变异体。与野生型相比，在 Cpa1 中纯合敲入 N256K 突变的小鼠没有表现出表型改变，正常繁殖，体重增加的动力学相似。敲入小鼠的胰腺形态正常，但重量明显小于野生型。Knockin 小鼠出现自发性和进行性慢性胰腺炎，并在胰腺中表现出内质网应激的迹象。此外，敲入小鼠在疾病过程中具有高血浆淀粉酶和胰内胰蛋白酶活性。