可溶性谷氨酸草酰乙酸转氨酶

谷氨酸草酰乙酸转氨酶（ EC 2.6.1.1 ），也称为天冬氨酸氨基转移酶，是一种普遍存在的磷酸吡哆醛依赖性酶，以线粒体（ 138150 ） 和细胞溶质形式存在。该酶在氨基酸代谢以及尿素和三羧酸循环中起重要作用。2 个同工酶是同源二聚体。在肝脏中，约 80% 的酶活性来源于线粒体，而在血清中，酶活性主要来自细胞溶质。尽管 GOT 的线粒体和可溶形式由不同的染色体编码（根据几乎没有例外的规则；McKusick，1986 年），但两者在氨基酸序列上显示出密切的同源性，并且可能来自一个共同的祖先基因（Ford 等人., 1980; Doonan 等人，1984 年）。

▼ 克隆与表达

波尔等人（1988）克隆了对应于人肝细胞溶质和线粒体天冬氨酸氨基转移酶 mRNA 的 cDNA。

▼ 基因结构

王等人（1999）确定了 GOT1 基因的基因组结构。该基因包含 9 个外显子，其所有内含子/外显子连接都遵循 GT-AG 规则。

▼ 基因功能

儿子等人（2013）报道了在人类胰腺导管腺癌（PDAC; 参见260350 ） 细胞中使用谷氨酰胺的非规范途径的鉴定，这是肿瘤生长所需的。而大多数细胞使用谷氨酸脱氢酶（GLUD1; 138130） 为了在线粒体中将谷氨酰胺衍生的谷氨酸转化为 α-酮戊二酸以促进三羧酸循环，PDAC 依赖于一种独特的途径，其中谷氨酰胺衍生的天冬氨酸被转运到细胞质中，在那里它可以通过天冬氨酸转氨酶（GOT1） 转化为草酰乙酸。 ）。随后，这种草酰乙酸转化为苹果酸，然后是丙酮酸，表面上增加了 NADPH/NADP+ 比率，这可能会维持细胞的氧化还原状态。重要的是，PDAC 细胞强烈依赖于这一系列反应，因为谷氨酰胺剥夺或该途径中任何酶的遗传抑制会导致活性氧种类增加和还原型谷胱甘肽减少。而且，在这一系列反应中任何组分酶的敲低也导致 PDAC 在体外和体内生长的显着抑制。此外，儿子等人（2013）确定谷氨酰胺代谢的重编程是由致癌 KRAS（ 190070 ） 介导的，这是 PDAC 中的标志性遗传改变，通过该途径中关键代谢酶的转录上调和抑制。

通过对一种小分子（氨基氧基）乙酸的发现和机械表征，该小分子可将 T 辅助 17 细胞（TH17）的分化重新编程为诱导调节性 T 细胞（iTreg 细胞），Xu 等人（2017）表明，主要由 GOT1 催化的转氨作用增加导致分化的 TH17 细胞中 2-羟基戊二酸水平升高。2-羟基戊二酸的积累导致 Foxp3 的高甲基化（ 300292） 基因位点并抑制 Foxp3 转录，这对于决定 TH17 细胞的命运至关重要。抑制谷氨酸转化为 α-酮戊二酸可防止 2-羟基戊二酸的产生，减少 Foxp3 基因位点的甲基化，并增加 Foxp3 的表达。因此，这通过拮抗转录因子 ROR-γ-t（见602943）的功能来阻止 TH17 细胞的分化，并促进极化成 iTreg 细胞。用（氨基氧）乙酸选择性抑制 GOT1 通过调节 TH17 和 iTreg 细胞之间的平衡来改善治疗性小鼠模型中的实验性自身免疫性脑脊髓炎。

▼ 测绘

通过分析小鼠 - 人类体细胞杂交体，Creagan 等人（1973）得出结论，细胞质谷氨酸草酰乙酸转氨酶的结构位点位于 10 号染色体上。

斯普里茨等人（1979）研究了 2 名具有 10 号染色体长臂重复的人的成纤维细胞中的可溶性 GOT 活性。由于 2 人仅相差半个条带，因此作者得出结论，结构位点位于 10q24 条带上。

朱尼安等人（1982）通过剂量研究 将 GOT1 和 PGAMA（ 172250 ） 分配给 10q26.1（或 10q25.3）。

波尔等人（1989）使用人肝细胞溶质和线粒体天冬氨酸氨基转移酶 cDNA 探针通过原位杂交定位 10q24.1-q25.1 区域的 GOT1 基因。王等人（1999）将 GOT1 基因定位在尿面综合征（ 236730 ） 的关键区域内，在标记 D10S198 和 D10S2494 之间，但通过突变分析将其排除为该疾病的候选者。

科赫等人（1981）指出 GOT1 和 LIPA（ 278000 ） 在小鼠 19 号染色体上也是同线的。

▼ 其他特点

Panteghini（1990）回顾了血清中天冬氨酸氨基转移酶同工酶测定的临床实用性。

▼ 分子遗传学

Roychoudhury 和 Nei（1988）将等位基因变异的基因频率数据制成表格。

在 10 个阿米什人中，Shen 等人（2011）在 GOT1 基因（ 138180.0001 ） 中发现了一个 3 bp 的缺失。与纯合缺失非携带者相比，缺失携带者的 AST 活性水平（ASTQTL1；614419）显着降低。

▼ 等位基因变体（ 1 示例）：

.0001 天冬氨酸氨基转移酶，降低血清水平
GOT1、3-BP DEL、1165AAC
在 10 个阿米什人中，Shen 等人（2011）鉴定了 GOT1 基因 1165_1167delAAC 中的 3 个核苷酸缺失，导致第 389 位天冬酰胺缺失（ASN389DEL）。与纯合缺失非携带者相比，缺失携带者的 AST 活性水平（ 614419 ） 显着降低（平均值 +/- SD：10.0 +/- 2.8 对 18.8 +/- 5.2 微升；p = 2.80 x 10（-14））。在野生型和突变型 cAST 的体外瞬时转染试验中，几乎无法在细胞中检测到突变型 cAST 蛋白。这种突变在旧秩序阿米什人中的次要等位基因频率为 0.0052，但在 647 名远交高加索人中未检测到。所有删除携带者都可以追溯到一位最有可能出生于 18 世纪中叶的创始人。沉等人（2011）发现缺失与代谢特征之间没有关联，包括血清空腹血糖或胰岛素、空腹和餐后血脂、炎症标志物或心血管疾病的亚临床标志物。