二磷酸异戊二烯合酶，亚基 1； PDSS1

茄烷基二磷酸合成酶，小鼠，同系物；SPS
转移-异戊二烯基转移酶；TPT
聚异戊二烯焦磷酸合成酶
COQ1，酿酒酵母，同系物；COQ1

HGNC 批准的基因符号：PDSS1

细胞遗传学定位：10p12.1 基因组坐标（GRCh38）：10:26,697,701-26,746,798（来自 NCBI）

▼ 说明

反式异戊二烯转移酶是一种微粒体酶，可延长辅酶 Q 或辅酶q10的异戊二烯侧链，在线粒体内的氧化磷酸化、清除自由基以及细胞信号传导的氧化还原控制中发挥作用。有关辅酶 Q 生化作用的综述，请参见 Crane（2001）。

▼ 克隆与表达

通过在 EST 数据库中搜索 S. pombe Dps1 的同源物，Saiki 等人（2005）鉴定了人类 PDSS1，他们将其称为 DPS1。预测的 415 个氨基酸蛋白与其小鼠同源蛋白 Sps1 具有 82% 的同一性，并包含 7 个保守结构域和反式异戊二烯基二磷酸合酶典型的 DDxxD 基序。

▼ 基因功能

阿佩尔克维斯特等人（1994）综述了大鼠肝脏反戊二烯基转移酶的特征及其在辅酶 Q 合成中的作用。大鼠酶的最佳底物是反式香叶基焦磷酸，并且在较小程度上是全反式香叶基香叶基焦磷酸。Tpt 的活性不依赖于去污剂或细胞质蛋白的存在，依赖于 Mn（2+），最适 pH 值为 8。Tpt 定位于微粒体囊泡的细胞质表面。

斋木等人（2005）发现人 DPS1 和 DLP1（PDSS2; 610564）在大肠杆菌中的表达导致 Q10 辅酶q10和癸烯醇的产生，而小鼠 Sps1 和 Dlp1 的表达产生 Q9 辅酶q10和茄尼醇。蛋白质印迹分析表明蛋白质以异四聚体的形式表达。人和小鼠蛋白的异源组合在大肠杆菌中的表达产生了 Q9 和 Q10，表明 DPS1/Sps1 和 DLP1/Dlp1 都参与确定辅酶q10侧链。虽然人DPS1和小鼠Sps1可以补充缺乏Dps1的粟酒裂殖酵母，但人DLP1和小鼠Dlp1都不能补充缺乏Dlp1的粟酒裂殖酵母。斋木等人（2005）得出结论，DPS1 和 DLP1 都是生成十异戊二烯二磷酸合酶所必需的。

▼ 测绘

斋木等人（2005）指出 PDSS1（DPS1）基因对应到染色体 10p12.1。

▼ 分子遗传学

罗蒂格等人（2000）确定了患有多组织辅酶 Q10 缺乏症的患者。患者的细胞提取物中十异戊二烯二磷酸浓度非常低，这与 TPT 缺乏症一致。然而，无法鉴定 TPT cDNA 中的突变。正常成纤维细胞和类淋巴母细胞系中的信使 RNA 水平非常低，无法与 CoQ10 缺陷细胞进行比较。罗蒂格等人（2000）表明致病突变要么位于 TPT 基因的其他位置，要么位于参与 TPT 活性调节的另一个基因中。

莫莱特等人（2007）报道了一个摩洛哥近亲家庭，其中 2 名同胞患有 COQ10 缺乏症 2（COQ10D2; 614651），表现为一种多系统疾病，包括早发性耳聋、视神经萎缩、轻度智力低下、周围神经病变、肥胖、网状青斑和心脏瓣膜病。酶学分析显示醌依赖性氧化磷酸化活性较低，添加醌后氧化磷酸化活性恢复证实了COQ10缺乏。纯合性作图和候选基因分析鉴定出 PDSS1 基因中的纯合突变（D308E; 607429.0001）。用含有与人 D308E 相对应的突变的酵母 Coq1 转化缺乏 Coq1 的酵母，会导致呼吸培养基上的生长缺陷。

Vasta 等人在患有 COQ10D2 的女婴中（2012）鉴定了 PDSS1 基因中的复合杂合错义突变（R221X, 607429.0002 和 S370R, 607429.0003）。这些突变是通过对一组与线粒体功能相关的基因进行测序来鉴定的。

在 2 名埃及姐妹中，由近亲父母所生，携带 COQ10D2，Nardecchia 等人（2021）发现了 PDSS1 基因中的纯合错义突变（Q245H; 607429.0004）。通过全外显子组测序鉴定出的突变与家族中的疾病分离。

Bellusci 等人在一名患有 COQ10D2 的男孩中（2021）鉴定了 PDSS1 基因中错义（V239G; 607429.0005）和无义（R395X; 607429.0006）突变的复合杂合性。

关联待确认

Jurkute 等人在 6 名无关的视网膜色素变性/视网膜营养不良患者（RP/RD；参见 268000）中进行了研究（2022）通过全基因组测序鉴定了 PDSS1 基因（NM_014317.5）中的双等位基因突变。仅在家族 3（GC3635）中进行亲本突变分离。一名患者（家族 4）具有纯合突变（c.1118_1120dup；Val373_Gln374insLeu）。另外5名患者存在复合杂合突变。家族1（GC3635）的突变为c.368A-G、E123G和c.18G-A、W6X。家族2（GC25311）中的突变为c.232C-A、H78N和c.866G-A、G296R。在 3 名患者（家族 3、5 和 6（ARRP195））中发现了 c.589A-G、K197E 突变，反式突变可能具有功能丧失突变（分别为 c.722-2A-G、c.468-25A-G、c.893dup）。患者血细胞中的 mRNA 分析表明 c. 722-2A-G 突变导致外显子 7 和 8 或外显子 8 中的替代剪接受体的跳过，而 c.468-25A-G 导致包含替代外显子。K197E 突变存在于 gnomAD 数据库中，次要等位基因频率为 0.001454，并在 1 个个体中观察到纯合性。其中 5 名患者患有色素性视网膜炎，4 号家族的患者患有视网膜营养不良。家庭1、家庭2、家庭3、家庭4的患者有听力损失。

▼ 等位基因变异体（6 个精选示例）：

.0001 辅酶 Q10 缺乏症，初级，2
PDSS1，ASP308GLU

在一个摩洛哥近亲家庭中，一对儿子和女儿患有辅酶 Q10 缺乏症 2（COQ10D2；614651），Mollet 等人（2007）在 PDSS1 基因的外显子 10 中发现了纯合的 977T-G 颠换，导致 asp308-to-glu（D308E）取代。COQ10缺乏在这些患者中表现为多系统疾病，包括早发性耳聋、轻度智力低下、视神经萎缩、周围神经病变、肥胖、网状青斑和心脏瓣膜病。三个未受影响的兄弟要么像他们的父母一样是杂合子，要么是野生型等位基因的纯合子。

.0002 辅酶 Q10 缺乏症，原发性，2
PDSS1，ARG221TER

Vasta 等人在一名患有辅酶 Q10 缺乏症 2（COQ10D2；614651）的女婴中（2012）鉴定了 PDSS1 基因中的复合杂合突变，c.661C-T 转换（c.661C-T，NM_014317），导致 arg221 到 ter（R221X）取代，以及 c. 1108A-C 颠换，导致 Ser370 到 arg（S370R；607429.0003）的取代。通过对一组与线粒体功能相关的基因进行测序来鉴定这些突变，并通过桑格测序进行确认。患者的白细胞辅酶Q10水平明显降低。

.0003 辅酶 Q10 缺乏症，初级，2
PDSS1，SER370ARG

为了讨论 PDSS1 基因中的 c.1108A-C 颠换，导致 Ser370 到 arg（S370R）的取代，Vasta 等人在辅酶 Q10 缺乏症 2（COQ10D2; 614651）患者的复合杂合状态下鉴定了这种转换（2012），参见 607429.0002。

.0004 辅酶 Q10 缺乏症，原发性，2
PDSS1，GLN245HIS

Nardecchia 等人在 2 名埃及姐妹中发现了辅酶 Q10 缺乏症 2（COQ10D2；614651），她们是近亲结婚所生（2021）鉴定了 PDSS1 基因中 c.735G-T 颠换（c.735G-T，NM_014317.5）的纯合性，导致保守位点处的 gln245 到 his（Q245H）替换。该突变是通过全外显子组测序鉴定出来的，并与家族中的疾病分开。gnomAD 数据库中不存在该突变。

.0005 辅酶 Q10 缺乏症，初级，2
PDSS1，VAL239GLY

Bellusci 等人在一名患有辅酶 Q10 缺乏症 2（COQ10D2; 614651）的男孩中（2021）鉴定了 PDSS1 基因中的复合杂合突变：c.716T-G 颠换（c.716T-G，NM_014317.3），导致 val239 到 gly 取代，以及 c.1183C-T 转换，导致 arg395 到 ter（R395X；607429.0006）取代。

.0006 辅酶 Q10 缺乏症，原发性，2
PDSS1，ARG395TER

为了讨论 PDSS1 基因中的 c.1183C-T 转变（c.1183C-T，NM_014317.3），导致 arg395 到 ter（R395X）取代，Bellusci 等人在辅酶 Q10 缺乏 2（COQ10D2；614651）患者中以复合杂合状态鉴定出这种转变（2021），参见 607429.0005。