内质网氧化还原素 1-样； ERO1L

ERO1 样，α；ERO1LA
ERO1，酿酒酵母，α
ERO1-α的同源物

HGNC 批准基因符号：ERO1A

细胞遗传学位置：14q22.1 基因组坐标（GRCh38）：14:52,639,915-52,695,558（来自 NCBI）

▼ 说明

二硫键的形成发生在内质网（ER）的腔中。ERO1 家族的黄素蛋白（如 ERO1L）会氧化蛋白质二硫键异构酶（PDI；参见 176790）的活性位点半胱氨酸，进而将二硫键引入新合成的蛋白质中。ERO1L 具有外部和内部催化位点。外部位点通过二硫键交换氧化 PDI，从 PDI 接收的电子被改组到内部位点并转移到相邻的黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）辅因子上。最终的电子受体是分子氧，产生活性氧过氧化氢。通过非还原 SDS-PAGE，单体 ERO1L 以 3 种不同的氧化还原形式迁移：还原（R）、氧化 1（OX1）和 OX2。OX2 是最氧化的形式并且不活跃，

▼ 克隆与表达

Cabibbo等人通过在EST数据库中搜索与S. cerevisiae Ero1相似的序列，然后进行PCR并筛选人胚胎癌细胞系cDNA文库（2000）克隆 ERO1L。推导的 468 个氨基酸的蛋白质分别与酵母 Ero1 和小鼠 Ero1l 具有 36.5% 和 92.7% 的同一性。ERO1L 具有 N 端 ER 信号序列、推定的 EF 手钙结合结构域、高度保守的 CxxCxxC 基序和 2 个 N-糖基化位点。糖苷酶敏感性和蛋白酶保护测定表明 ERO1L 是一种最低糖基化的 II 型整合膜蛋白，与其 ER 定位一致。

Pagani 等人通过 RNA 斑点印迹分析（2000）在所有成人和胎儿人体组织和细胞系中检测到可变的 ERO1L-α 表达。表达量最高的是成人食道，其次是成人心脏区域、肝脏、胎盘和唾液腺。体外翻译的 ERO1L-α 与膜相关；然而，它通过碱性pH值释放表明它本身并不是跨膜蛋白。

▼ 基因功能

酵母Ero1是蛋白质氧化折叠和二硫键形成所必需的。卡比博等人（2000）发现人类 ERO1L 在很大程度上补充了酵母中的 Ero1 突变，包括蛋白质二硫键的形成和对还原剂二硫苏糖醇的抵抗。CxxCxxC 基序（C394 或 C397）中第二个或第三个半胱氨酸的丙氨酸取代对 ERO1L 活性有害，但第一个半胱氨酸（C391）的取代几乎没有影响。卡比博等人（2000）得出结论，C394 和 C397 对于 ERO1L 氧化还原活性至关重要。

梅兹格拉尼等人（2001）发现 HeLa 细胞中 ERO1L-α 或 ERO1L-β 的过度表达会加速鼠免疫球蛋白 J 链的氧化折叠（IGJ; 147790）。免疫沉淀分析显示，在氧化折叠过程中，PDI（而非 ERO1L 蛋白）与 IgJ 形成混合二硫键。PDI还与ERO1L-α和ERO1L-β形成混合二硫化物。ERO1L 蛋白氧化 PDI，但不氧化相关的氧化还原酶 ERP57（PDIA3；602046）。PDI 不会被关键 CxxCxxC 基序内含有 C394 或 C397 丙氨酸取代的突变体 ERO1L-α 氧化。梅兹格拉尼等人（2001）得出结论，PDI 在氧化蛋白折叠过程中将电子从新生货物蛋白转移到 ERO1L 受体。

ERO1-α 有 15 个半胱氨酸，可分为 3 个簇，中心区域包含 4 个分散的半胱氨酸。簇 3 包含必要的 CxxCxxC 基序。贝尔托利等人（2004）对 15 个半胱氨酸中的每一个进行突变，发现簇 2 和簇 3（C85-C94-C99 和 C391-C394-C397）在电子转移中协同作用。每个三联体内的第二个和第三个半胱氨酸对于电子转移至关重要。每个三联体的第一个半胱氨酸似乎介导簇之间的相互作用，可能是通过形成可逆的二硫键。这些簇需要补充酵母中的 Ero1 突变，但不需要 ERO1L 与 PDI 相互作用。其他几种半胱氨酸在补充酵母突变体和氧化蛋白质折叠、与 PDI 和 ERP44 形成混合二硫键（TXNDC4；609170）方面具有独特的作用，

Dias-Gunasekara 等人使用转染的 HeLa 细胞（2005）表明，除了 ERO1-PDI 二聚体之外，表位标记的 ERO1-α 和 ERO1-β（ERO1LB; 615437）还可以形成混合的二硫键依赖性异二聚体。

阿彭策尔-赫尔佐格等人（2008）指出 cys94 是 ERO1-α 的催化电子穿梭半胱氨酸，它与活性酶中的 cys99 配合。通过胰蛋白酶肽的质谱分析，他们确定 cys94 的穿梭活性通过 cys94 和 cys131 之间形成的二硫键在 ERO1-α 的无活性 OX2 形式中被阻断。cys131-to-ala（C131A）的取代导致了组成型 ERO1-α 活性，并且组成型活性 ERO1-α 的过度表达增强了 ER 氧化。此外，PDI 的敲低或过表达分别降低或增加了 ERO1-α 的 OX1:OX2 比率。阿彭策尔-赫尔佐格等人（2008）得出结论，ERO1-α 的激活是由反馈环路控制的，该反馈环路基于 PDI 中底物硫醇的可用性以及这些硫醇与调节性半胱氨酸的结合，

阮等人（2011）发现人 GPX7（615784）和 GPX8（617172）通过催化 PDI 氧化来增加 ERO1-α 的蛋白质氧化折叠速率。GPX7 和 GPX8 对 PDI 的氧化依赖于 ERO1-α 在蛋白质二硫键形成过程中产生的 H2O2。因此，GPX7 和 GPX8 减少了 ER 氧化应激，同时增强了 ERO1-α 活性。

Hansen 等人通过用丙氨酸取代半胱氨酸来表征人类 ERO1-α（2012）确定某些二硫键可以稳定其他键，并且 C85-C391 和 C94-C131 二硫键决定分子的氧化还原态。通过将 cys104 替换为 ala（C104A）和 C131A 来抑制二硫键形成，从而使 ERO1-α 过度活化，导致 PDI 相关分子 ERP57 过度氧化并诱导 ER 未折叠蛋白反应。ERO1-α 的过度激活还会上调与未折叠蛋白反应、ER 相关蛋白降解、氧化还原稳态和脂质生物合成相关的基因。ERO1-α 的过度激活不会诱导抗氧化剂表达，也不会影响细胞活力，除非在谷胱甘肽耗尽的条件下。

▼

使用 FISH 进行绘图，Cabibbo 等人（2000）将 ERO1L 基因定位到染色体 14q22.1。他们将小鼠 Ero1l 基因定位到染色体 14C-D 的一个区域，该区域与人类染色体 14q22.1 具有同源性。