δ-氨基乙酰丙酸合成酶

δ-氨基乙酰丙酸合酶（ALAS；EC 2.3.1.37）催化甘氨酸与琥珀酰辅酶A缩合形成δ-氨基乙酰丙酸。这种核编码的线粒体酶是哺乳动物血红素生物合成途径中的第一个也是限速酶。有 2 种组织特异性同工酶：由 ALAS1 基因编码的管家酶和由 ALAS2 编码的类红细胞组织特异性酶（ 301300 ）。

▼ 克隆与表达

使用合成的寡核苷酸探针，Astrin 等人（1987）从成人肝脏中分离出对应于 ALAS1 基因的 cDNA，并通过序列分析确定了其真实性。

Asstrin 和 Bishop（1989）得出结论，该基因编码 ALAS 的管家形式，因为它在所有细胞类型中表达，包括红细胞，而 ALAS2 编码红细胞特异性形式。见Bishop 等人（1990）。Bishop（1990）表明 ALAS1 和 ALAS2 在氨基酸序列上只有 59% 的同一性；氨基末端区域没有同源性，肝残基 197 后约 73% 的同源性。

▼ 测绘

通过将 ALAS cDNA 探针与一组人/小鼠体细胞杂交体结合使用，Astrin 等人（1987）将 ALAS 基因定位到人类 3 号染色体。值得注意的是，23 个杂种中有 8 个与 X 染色体同线性不一致。没有发现 ALAS 假基因的证据。使用Bawden 等人鉴定的人肝 ALAS 全长 cDNA 克隆（1987） , Sutherland 等（1988）通过对小鼠/人杂交细胞板的 Southern 印迹杂交分析将 ALAS 对应到 3pter-q13.2。原位杂交将基因定位到 3p21，位于 3p14.2（FRA3B） 常见脆弱位点的远端。通过对体细胞杂交体和辐射杂交体的 PCR 分析，Cotter 等人（1995）将 ALAS1 基因定位到与氨酰化酶-1 基因（ACY1; 104620 ）相同的 3p21.1 远端区域。

▼ 基因功能

NPAS2（ 603347 ） 具有血红素结合基序。血红素在体外通过抑制 DNA 结合响应一氧化碳来控制 BMAL1（ 602550 ）-NPAS2 转录复合物的活性。在小鼠中，Kaasik 和 Lee（2004）证明血红素通过涉及 Npas2 和 Per2 的机制在体内差异调节周期基因 Per1（ 602260 ） 和 Per2（ 603426 ） 的表达。他们表明 Per2 积极刺激 Bmal1-Npas2 转录复合物的活性，反过来，Npas2 转录调节 Alas1。维生素 B12 和血红素竞争结合 Npas2 和 Per2，但它们在体内对 Per2 和 Per1 表达有相反的影响。卡西克和李（2004） 证明生物钟和血红素生物合成是相互调节的。