环氧化物水解酶 1，微粒体

微粒体环氧化物水解酶（EPHX1; EC 3.3.2.3 ） 是一种以 2 个不同拓扑方向表达的双功能蛋白质。I 型在外源性物质的肝脏代谢中起核心作用，而 II 型则靶向质膜，介导胆汁酸的钠依赖性转运（Peng et al., 2015）。

▼ 克隆与表达

杰克逊等人（1987）报道了 EPOX 的核苷酸序列。推导出的 455-氨基蛋白与大鼠微粒体环氧化物水解酶有 82% 的同源性。

斯柯达等人（1988）分离了人微粒体环氧化物水解酶的 cDNA 克隆并确定了核苷酸序列。发现推断的人酶的氨基酸序列与先前报道的兔酶有 80% 的相似性，与推断的大鼠蛋白质序列有 84% 的相似性。从人 cDNA 推导出的 N 端氨基酸与已发表的纯化人酶的 19 个 N 端氨基酸相同。Northern印迹分析显示1.8kb的单个mRNA条带。Southern印迹分析表明每个单倍体基因组只有1个基因拷贝。用人 EPOX cDNA 观察到几种限制性片段长度多态性。

哈塞特等人（1994）分离并测序了编码整个人类 EPHX1 基因的克隆。初级核转录物，从转录起始点延伸到 poly（A） 添加位点，有 20,271 个核苷酸长。

Liang 等人将 5-prime RACE 与人类肝脏、肾脏和小肠 RNA 结合使用（2005）使用 2 个替代 EPHX1 第一外显子、外显子 E1 和 E1b 鉴定了转录本。Northern印迹分析仅在成人和胎儿肝脏中检测到E1转录物的表达，而在所有检查的成人和胎儿组织中表达E1b转录物。类似地，E1 转录物仅在肝癌细胞系中表达，而 E1b 转录物在多种细胞系中表达。对 25 个人类肝脏样本的槽印迹分析揭示了 E1 和 E1b 转录物的高度可变表达。

Nguyen 等人将 RACE 用于人类肺癌和肝癌细胞系 RNA（2013）鉴定了一个 EPHX1 转录本，其中包含一个替代的第一个外显子 E1b-prime。E1b-prime 包括 2 个上游 ORF（uORF）：uORF1，它编码一个与主 ORF 框内的高度碱性的 26 个残基肽，和 uORF2，它编码一个框外的高度碱性的 17 个残基肽与主要 ORF 重叠 10 个核苷酸。实时 PCR 检测到所有 20 种人体组织中总 EPHX1 的不同表达，其中卵巢、肝脏和肾脏中的表达最高。E1b-prim 转录物在所有检查的组织中均有不同的表达，在卵巢中含量较高。

▼ 基因结构

哈塞特等人（1994）确定 EPHX1 基因包含 9 个外显子。内含子的大小从 335 到 6,696 个碱基对不等，并包含许多重复的 DNA 元件，包括 4 个内含子内的 18 个 Alu 序​​列（每个长度超过 100 个核苷酸）。

梁等人（2005）报道 EPHX1 基因包含 2 个替代的第一外显子，E1 和 E1b，它们都与启动子区域相关。E1 位于外显子 2 上游 3.2 kb，其中包含翻译起始位点，而 E1b 位于外显子 2 上游约 18.5 kb。Liang等人（2005）鉴定了 E1 上游的各种转录因子结合位点，包括 GATA、HNF3（参见602294）、CCAAT 和 GC 框元件。

阮等人（2013）确定了 EPHX1 的另一个第一个外显子，E1b-prime，它与 E1b 仅是 3-prime。E1b 和 E1b-prime 共享一个灵长类动物特异性启动子。E1b-prime 有一个富含 GC 的前导序列，后跟 2 个 uORF，并且有可能采用稳定的 9-发夹结构。

▼ 测绘

Brown 和 Chalmers（1986）测量了人/小鼠杂交细胞中微粒体环氧化物水解酶的活性，该细胞由表达 6 至 7 倍小鼠细胞活性的人细胞制备。用兔产生的抗人和抗鼠抗血清检测的 25 个克隆中，没有一个表达人酶。这与每个细胞系中人类第 6 号染色体的丢失有关。Brown 和 Chalmers（1986）得出结论，人类环氧化物水解酶基因可能位于 6 号染色体上。在杂交细胞中的某些观察表明，其他基因产物可以影响细胞表达的活性水平。布朗和查默斯（1986）认识到基于阴性数据将基因分配给染色体并不完全令人满意。他们还观察到其他染色体，特别是 19 号染色体，似乎会影响表达。杰克逊等人（1987）通过体细胞杂交将该基因分配给染色体 1。对包含自发断裂的 2 个杂种的分析允许该基因在 1p 上区域定位到 1q 或接近 NRAS（ 164790 ）。

通过荧光原位杂交，Hartsfield 等人（1998）将 EPOX 基因对应到 1q42.1 EPOX 的小鼠等价物，符号 Eph-1，位于 1 号染色体上（ Nadeau, 1988 ）。

▼ 基因功能

Liang 等人使用超移分析（2005）证实 GATA4（ 600576 ）、GATA6（ 601656 ）、HNF3-α（FOXA1; 602294 ） 和 HNF3-β（FOXA2; 600288 ） 参与与 EPHX1 基因外显子 E1 上游调节元件的结合。在人肝癌细胞中，HNF3 负调控 GATA4 对 E1 启动子的反式激活。

Nguyen 等人使用体外翻译系统和转染的 293A 细胞（2013）发现与包含 E1 或 E1b 的 EPHX1 转录本相比，含有 E1b-prim 的 EPHX1 转录本表现出受损的表达。uORF1 或 uORF2 中第一个 AUG 的突变增强了 EPHX1 的表达，并且两者的突变进一步增强了 EPHX1 的表达。向反应混合物中添加 E1b-prime 构建体抑制了 E1-和 E1b-含转录物的翻译。基于 E1b-prime uORF 的合成 26 和 17 残基肽也在体外或在 A549 人肺癌细胞中以序列特异性和剂量依赖性方式抑制 EPHX1 蛋白的产生。由于 uORF1 和 uORF2 肽是高度碱性的，Nguyen 等人（2013） 假设它们可能以类似于其他高碱性肽的方式阻碍翻译。

使用 EMSA，Peng 等人（2015）发现 PARP1（ 173870 ） 与EPHX1的近端启动子区域结合并诱导 EPHX1 表达。质谱、共免疫沉淀和染色质免疫沉淀分析显示接头组蛋白 H1.2（HIST1H1C; 142710 ） 和 ALY（ALYREF; 604171 ） 与 EPHX1 基因的内含子 1 结合。H1.2 与内含子 1 的结合抑制了 EPHX1 表达的 PARP1 依赖性诱导。单独的 ALY 对 PARP1 依赖性 EPHX1 表达几乎没有影响，但它在与 H1.2 共转染时增强了 H1.2 的抑制活性。通过短发夹 RNA 敲低 H1.2 显着增加了 EPHX1 启动子的活性。

▼ 分子遗传学

待确认的关联

关于 EPHX1 基因变异与高胆碱血症的可能关联（见607748），见132810.0003。

▼ 动物模型

宫田等人（1999 年）确定 Ephx1 缺失小鼠具有生育能力并且没有表型异常。Ephx1-null 胚胎成纤维细胞无法产生7,12-二甲基苯（α） 蒽（DMBA） 的致癌代谢物，这是一种多环芳烃类化学致癌物的实验原型。这些小鼠对 DMBA 介导的毒性和 DMBA 诱导的致癌作用具有抗性。

▼ 等位基因变体（ 4个精选示例）：

.0001 重新分类 - 环氧水解酶 1 多态性
EPHX1、TYR113HIS
这种变体，以前名为 LYMPHOPROLIFERATIVE DISORDERS, SUSCEPTIBILITY TO，包括以下标题，先兆子痫，SUSCEPTIBILITY TO；肺气肿，易感性；和肺病，慢性阻塞性，易感性，已被重新分类为多态性，因为在 ExAC 数据库（2017 年 9 月 20 日）中，该变体存在于 121,362 个等位基因中的 38,033 个，包括6,357 个纯合子（Hamosh，2017 年）。

哈塞特等人（1994）描述了 EPHX 突变等位基因与酶活性降低之间的相关性。他们通过 cDNA 的体外表达研究证明，用 his113 取代外显子 3 中更常见的 tyr113 残基使 EPHX 活性降低约 40%。这种类型的变异可能是对环境致癌物黄曲霉毒素 B1 的遗传易感性的原因（McGlynn 等，1995），并解释了肝细胞癌（HCC；114550）频率的变异。

Sarmanova 等人（2001）确定了霍奇金淋巴瘤和非霍奇金淋巴瘤（NHL; 605027 ）患者以及年龄和性别匹配的健康个体中几种生物转化酶的多态性频率。CYP2E1-内含子6（124040.0002）的基因型分布在对照组和所有淋巴瘤（P = 0.03）、NHL患者（P = 0.024）和侵袭性弥漫性NHL（P = 0.007）之间存在显着差异。EPHX-外显子 3 基因型分布在对照男性和患有所有淋巴瘤（P = 0.01） 或患有 NHL（P = 0.019） 的男性之间存在显着差异。作者提出，生物转化酶的遗传多态性可能在淋巴恶性肿瘤的发展中发挥重要作用。

Zusterzeel 等人（2001）研究了有先兆子痫病史的女性 EPHX1 基因的遗传变异性（ 189800 ）。他们发现，与对照组相比，有先兆子痫病史的女性中高活性 tyr113/tyr113 基因型的频率显着更高（优势比 2.0，95% CI 1.2-3.7）。

Smith 和 Harrison（1997）研究了各种肺部疾病患者的 EPHX1 多态性，发现与对照组相比，COPD 或肺气肿患者的极慢表型（his113） 是 4 到 5 倍。

.0002 环氧水解酶 1 多态性
EPHX1、HIS139ARG
拉萨宁等人（2002 年）研究了 133 名芬兰先兆子痫和 115 名至少有 2 次正常妊娠的健康对照女性 EPHX1 基因外显子 4 中的 AG 多态性（his139 至 arg）。基因型和等位基因分布未显示出与先兆子痫具有统计学意义的单点关联（ 189800 ）。然而，使用这种多态性和外显子 3 TC 多态性（tyr113 到 his；132810.0001）的单倍型分析表明，高活性单倍型 T/A（tyr113/his139）在先兆子痫组中显着过多（P = 0.01；优势比 1.61， 95% CI，1.12-2.32）。

Hamosh（2017）指出 EPHX1 基因中的 H239R 变体存在于 ExAC 数据库（2017 年 9 月 20 日）中的 121,306 个等位基因中的 23,810 个，包括 2,660 个纯合子。

.0003 重新分类 - 意义不明的变体
EPHX1, -4238T-A
该变体以前称为家族性高胆碱血症，已被重新分类，因为该变体的致病性尚未得到证实。

在没有可观察到的肝细胞损伤的情况下患有高胆碱血症（见607748）的患者中，提示胆汁酸摄取缺陷，Zhu 等人（2003）确定了 EPHX1 基因突变的复合杂合性：从父亲继承的假定 HNF3 位点的 5 素数区域中的 -4238T-A 颠换，以及内含子 1 中的 2557C-G 颠换（ 132810.0004）。没有提到对母亲的测试。两种突变都显着降低了 EPHX1 启动子的活性。EPHX1 蛋白和 mRNA 水平分别降低了约 95% 和 85%。两个突变等位基因的存在似乎是观察到的高胆碱血症所必需的，因为只有 -4238T-A 颠换的父亲的血清甘胆酸盐水平正常。在没有可观察到的肝细胞损伤的情况下，患者的血清胆盐水平极度升高，表明胆汁酸摄取存在缺陷。EPHX1蛋白和mRNA水平分别约为95％和85％，减少的，而表达和另一个胆汁酸转运蛋白的氨基酸序列，钠/牛磺胆cotransporting多肽（NTCP1; 182396），未受影响。

.0004 重新分类 - 意义不明的变体
EPHX1, 2557C-G
该变体以前称为家族性高胆碱血症，已被重新分类，因为该变体的致病性尚未得到证实。

讨论了在高胆碱血症患者（见607748）中发现的 EPHX1 基因内含子 1 中的 2557C-G 颠换（见607748）（2003），见132810.0003。