叶酸水解酶1; FOLH1
- FOLH
- 谷氨酸羧肽酶 II;GCP2
- 前列腺特异性膜抗原;PSM;PSMA
- N-乙酰化 α 连接酸性二肽酶 1;NAALAD1
- NAALAD酶 I
HGNC 批准的基因符号:FOLH1
细胞遗传学位置:11p11.12 基因组坐标(GRCh38):11:49,145,092-49,208,602(来自 NCBI)
▼ 克隆和表达
膳食叶酸是聚谷氨酰叶酸的混合物,在叶酰聚谷氨酸羧肽酶(FGCP) 的作用下被消化为单谷氨酰叶酸,FGCP 是一种固定在肠刷状缘膜上的酶,由谷氨酸羧肽酶 II 表达( GCP2) 基因。德夫林等人(2000) 从人肠道中克隆了 GCP2 cDNA,并证实了其与 PSM(前列腺特异性膜抗原)的同一性,PSM 被发现编码具有叶酸水解酶和 N-乙酰化-α-连接酸性二肽酶(NAALADase)的 II 型跨膜蛋白)活动(O'Keefe 等人,1998)。德夫林等人(2000) 鉴定了全长 GCP2 转录本和缺少外显子 18 的 93 bp 较短转录本,与剪接变体的存在一致。
以色列等人(1993) 克隆了前列腺特异性膜抗原的 2.65-kb cDNA,用针对人前列腺癌细胞系 LNCaP 的单克隆抗体进行检测。PSM 基因编码一种由 750 个氨基酸组成的蛋白质,其表观分子量为 100 kD(由于翻译后修饰),由正常和肿瘤性前列腺细胞表达。
Pangalos 等人使用 RT-PCR(1999)发现NAALAD1在前列腺中表达最高,其次是肝、肾、小肠、脑和脾。在所检查的所有特定大脑区域中均检测到可变表达。
O'Keefe 等人使用跨越 PSMA 基因外显子 10 至 16 的引物进行 PCR(2004) 从肝脏 cDNA 文库中克隆了 PSMA。推导的蛋白质与 PSMAL(609020) 具有 97% 的氨基酸同一性。Northern 印迹分析在前列腺、脑、肾、小肠、肝、脾、气管、脊髓以及胎儿肝和肾中检测到 2.7-kb PSMA 转录物。前列腺中的表达最高。蛋白质印迹分析检测到海马体和杏仁核以及前列腺癌细胞系中的 PSMA。
▼ 基因结构
O'Keefe 等人(1998) 使用基于 Israel 等人报告的 cDNA 序列的引物筛选 P1 文库(1993) 并分离出 PSMA 基因的基因组克隆。奥基夫等人(1998) 报道 PSMA 基因包含 19 个外显子,横跨约 60 kb 的基因组 DNA。他们在 PSMA 基因的 5-prime 区域发现了一个 1.2 kb 的启动子。
李等人(2003) 在 PSMA 基因的内含子 3 内发现了一个增强子元件(PSME)。PSME 包含 2 个同向重复区域和部分 Alu 重复序列。功能研究发现 PSME 内有一个激活蛋白 3(AP3) 位点,该位点维持基础转录活性,但不增强转录活性。NFATC1(600489) 在体内与 AP3 位点结合。此外,钙离子载体和佛波酯增强了 PSME 的增强剂活性。
▼ 基因功能
谷氨酸兴奋毒性被认为是散发性和家族性肌萎缩侧索硬化症(ALS1; 105400) 中运动神经元死亡的机制。加吉等人(2003) 在家族性 ALS 的体外和动物模型中测试了涉及有效和选择性 GCP2 抑制剂的神经保护策略是否可以保护运动神经元,GCP2 将丰富的神经肽 N-乙酰天冬氨酰谷氨酸转化为谷氨酸。这些数据表明,GCP2 抑制剂可防止这两个系统中的运动神经元细胞死亡,因为由此导致谷氨酸水平下降。他们认为 GCP2 抑制可能代表了治疗 ALS 的一种新的治疗方法。
▼ 测绘
林克-谢弗等人(1995) 使用含有该基因的粘粒通过荧光原位杂交将 PSM 基因定位到 11q14。利克等人(1995) 将包含 FOLH 的 YAC 对应到 11p11.2。与前列腺癌相关的肿瘤抑制基因 KAI1(600623) 先前已被定位到该区域,但位于 FOLH 基因的远端,并且不存在于 Leek 等人定位的 YAC 中(1995)。11p11.2 和 11q14 的冲突分配提出了人类中存在不止一种 FOLH 型基因的可能性。马拉吉等人(1998) 证明 FOLH 基因与 D11S1326 在 11p11.2 处紧密连锁。他们认为 FOLH 最可能的位置是 11p,但 11q 上可能存在重复,并且第二个 PSM 基因可能位于 11q14。通过辐射混合分析,O'Keefe 等人(1998) 将编码 PSMA 的基因对应到 11p12-p11。奥基夫等人(1998) 确定 11q14 上的基因 PSMAL 与 PSMA 同源但不相同,并且该基因的复制和分歧发生在 2200 万年前。
▼ 分子遗传学
Devlin 等人(2000) 在 75 名健康白种人的 DNA 样本中鉴定出 GCP2 中的 his475-to-tyr(H475Y) 多态性。表达H475Y变体GCP2 cDNA的转染COS-7细胞的膜的FGCP活性比表达野生型GCP2的细胞低53%。H475Y GCP2 等位基因的存在与该人群中较低的叶酸和较高的同型半胱氨酸水平显着相关。这些数据表明,H475Y GCP2 等位基因的存在会损害肠道对膳食叶酸的吸收,导致血液叶酸水平相对较低,进而导致高同型半胱氨酸血症。高同型半胱氨酸血症与心血管疾病、神经管缺陷和认知缺陷的风险增加有关。