肽脱甲酰酶、线粒体; PDF

HGNC 批准的基因符号：PDF

细胞遗传学位置：16q22.1 基因组坐标（GRCh38）：16:69,326,912-69,330,587（来自 NCBI）

文本

▼ 描述

人类 PDF 是一种线粒体金属蛋白酶，可去除线粒体 DNA 编码蛋白质的第一个甲硫氨酸上的甲酰基部分（Lee 等人，2003 年；Escobar-Alvarez 等人，2009 年）。

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使用 RACE 分析进行克隆和表达，Giglione 等人（2000） 克隆了 2 个植物 Pdf 基因的全长 cDNA，命名为 Pdf1A 和 Pdf1B。功能分析表明这两种蛋白质都显示出去甲酰酶活性。N 端 GFP 标记的 Pdf1A 定位于转染洋葱细胞中的线粒体，而 Pdf1B 定位于质体和线粒体。作者还在恶性疟原虫、苍蝇、淡水河豚、小鼠、大鼠和人类中鉴定出了 PDF 同源物。他们通过 RACE 从胎儿组织中克隆了人类 Pdf1A 同源物。基因表达数据的检查表明 PDF1A 在所有类型的人体组织中以相同的水平表达。

Nguyen 等人使用 PCR 技术（2003）从人类胎儿组织cDNA文库中获得了人类PDF的全长cDNA，编码243个氨基酸的蛋白质。序列比对显示，PDF 包含一个催化结构域，与大肠杆菌 Pdf 具有约 30% 的序列同一性，并且在 N 末端有一个 61 个氨基酸的延伸。C 端 GFP 标记的 PDF 位于瞬时转染 HEK 细胞的线粒体中。

通过筛选各种后生动物 cDNA 文库，Serero 等人（2003） 在大多数主要脊椎动物、无脊椎动物、昆虫以及刺胞动物中鉴定出了人类 PDF 的同源物。数据库搜索和突变分析表明，人类 PDF 通过其 N 端延伸专门针对线粒体。体内和体外的进一步表征表明，与细菌和植物 PDF 相比，人类 PDF 包含一个额外的 N 末端结构域，这对于其稳定性、去甲酰酶活性和导入线粒体非常重要。此外，人类 PDF 协调的是铁阳离子，而不是植物 Pdf 蛋白协调的锌离子。PDF 中 43 和 91 位的进化替换负责铁配位。

佩雷拉-卡斯特罗等人（2012） 发现人类 PDF 显示转录起始位点的异质性，导致不同大小的 5 素 UTR。功能表征鉴定出紧邻 PDF 外显子 1 上游的强启动子，具有高度保守的 97 bp 最小序列，更接近对完整转录活性至关重要的起始密码子。该最小序列包含在各种哺乳动物中保守的 Sp1（189906） 结合位点，而 Sp1 是 PDF 基因表达的关键转录因子。

▼ 基因功能

Nguyen 等人（2003）表明，在大肠杆菌中表达并纯化的45-kD截短的重组人PDF的活性与其他真核生物的Pdf的活性相当，但比大肠杆菌Pdf的活性低约200倍。PDF较低的催化活性至少部分是由于大肠杆菌Pdf中高度保守的亮氨酸突变为人类PDF中的谷氨酸。BB-3497 是细菌 PDF 的有效抑制剂，它和 3 种合成类似物可抑制大肠杆菌和人类 PDF 的催化活性。

李等人（2003）证明纯化的含Co（2+）的全长重组人PDF表现出肽去甲酰基酶活性。Actinonin 是一种天然存在的细菌肽去酰基酶抑制剂，在体外也能抑制 PDF 活性和肿瘤细胞生长。

塞雷罗等人（2003）发现人类PDF和拟南芥Pdf1a具有肽去甲酰基酶活性，但与大肠杆菌Pdf相比，其活性效率较低。人PDF是放线菌素的主要靶标，其活性被放线菌素有效抑制。

Escobar-Alvarez 等人使用纯化的重组蛋白（2009） 证明人类 PDF 能够使源自线粒体 DNA 编码蛋白 N 末端的 N-Met 甲酰化肽去甲酰化。

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通过数据库分析进行映射，Giglione 等人（2000） 将 PDF1A 基因对应到 16 号染色体。

Stumpf（2019） 根据 PDF 序列（GenBank BC019912.1） 与基因组序列（GRCh38） 的比对，将 PDF 基因对应到染色体 16q22.1。

▼ 生化特征

埃斯科瓦尔-阿尔瓦雷斯等人（2009） 确定了 N 端截短的人类 PDF 的 1.7 埃分辨率晶体结构。PDF不对称单元包含4条多肽链，形成二聚体，金属结合位点靠近二聚体界面。沉降实验表明，PDF 在溶液中主要以二聚体形式存在，并且易于聚集。PDF 包含与非哺乳动物 PDF 类似的保守 PDF 折叠。C 端拓扑结构和人类 PDF 中螺旋环的存在赋予了活性位点入口独特的形状。埃斯科瓦尔-阿尔瓦雷斯等人（2009） 还解析了 N 末端截短的 PDF 与 PDF 抑制剂放线菌素复合物的晶体结构。放线菌素结合并没有改变 PDF 主链骨架的拓扑结构，除了一些微小的变化，