吲哚胺 2,3-二加氧酶 2
与 INDO(IDO1; 147435 ) 和 TDO2( 191070 ) 基因编码的酶一起,INDOL1 基因编码的酶在犬尿氨酸途径中代谢色氨酸(Ball et al., 2007)。
▼ 克隆与表达
通过数据库分析,然后筛选人类肝脏 cDNA 文库,Ball 等人(2007)克隆了 INDOL1。推断的 407 个氨基酸蛋白与小鼠 Indol1 具有 73% 的同一性。使用特异性抗体的蛋白质印迹分析检测到小鼠肾脏、附睾和肝脏中的蛋白质表达。小鼠组织的免疫组织化学分析将 Indol1 定位在肾小管、附睾和睾丸中的精子尾部,但不在附睾细胞中。
通过使用 INDO 作为探针进行数据库分析,然后对来自各种组织的总 RNA 进行 RT-PCR,Metz 等人(2007)克隆了人类和小鼠的 INDOL1,他们称之为 IDO2。推导出的全长 420 个氨基酸的人类蛋白质与其 405 个氨基酸的小鼠同源物具有 72% 的同一性。人体组织的 RT-PCR 分析检测到在肝脏、小肠、脾脏、胎盘、胸腺、肺、脑、肾和结肠中的表达。蛋白质印迹和免疫荧光显微镜证实 INDOL1 在小鼠树突状细胞中以一般细胞质模式表达。
Spinelli 等人使用定量 RT-PCR 和蛋白质印迹分析(2019)表明,在小鼠早期发育过程中,Ido2 仅在胎盘中表达,而在胚胎中不存在。Ido2 表达开始于胚胎第 7.5 天(E7.5),在 E9.5 达到峰值,随后降低。等位基因特异性转录分析显示 Ido2 基因座被印记,并且其 2 个转录变体中的至少 1 个是从母体等位基因转录的。
▼ 基因功能
梅茨等人(2007)在强力霉素调节的 T-REX 细胞系统中表达 INDOL1 并监测 N-甲酰基犬尿氨酸(Kyn) 的形成。INDOL1 分解代谢由 Kyn 产生的色氨酸,但与 INDO 不同,它被 D-1-甲基-色氨酸(D-1MT) 抑制,但不受 L-1MT 立体异构体的抑制。
▼ 基因结构
梅茨等人(2007)确定 INDOL1 基因有 11 个外显子,跨度为 74 kb。
▼ 测绘
通过基因组序列分析,Metz 等人(2007)在 INDO 基因下游的 8p12 号染色体上发现了 INDOL1 基因。鲍尔等人(2007)确定 INDO 和 INDOL1 基因在人和小鼠中的距离都小于 20 kb。
▼ 进化
鲍尔等人(2007 年)提供的证据表明 INDO 和 INDOL1 基因很可能在大约 3.6 亿年前泥盆纪末四足动物起源之前发生的古代基因复制之后以类似的方式进化。
▼ 动物模型
太等人(2016)生成了缺乏 Tdo2、Ido1 或 Ido2 的小鼠,并在相隔 1 个月的 2 个时期内评估了它们的行为和认知功能。Ido1 -/- 小鼠在两个时期都表现出早期昼夜探索的减少。相比之下,Ido2 -/- 小鼠在两个时期都表现出早期的昼夜活动过度。Tdo2 -/- 小鼠显示出增加的昼夜活动,但仅在第二阶段。Ido2 -/- 小鼠似乎在复杂的巡逻任务中具有增强的参考记忆,而 Tdo2 -/- 小鼠在复杂的巡逻和辨别逆转任务中表现出增强的性能。神经化学测量显示 Ido1 -/- 小鼠的血清素水平降低,Tdo2 -/- 小鼠的色氨酸和血清素水平升高,而 Ido2 -/- 小鼠的神经化学变化没有。太等人(2016)得出的结论是,Ido1、Ido2 和 Tdo2 缺陷对小鼠的探索行为和学习表现以及犬尿氨酸、血清素和多巴胺的代谢有不同的影响。