二酰甘油O-酰基转移酶1； DGAT1
DGAT
酰基辅酶 A：二酰基甘油酰基转移酶
ARGP1
HGNC 批准的基因符号：DGAT1
细胞遗传学位置：8q24.3 基因组坐标（GRCh38）：8:144,314,584-144,326,852（来自 NCBI）
▼ 说明
酰基辅酶A：二酰基甘油酰基转移酶（DGAT；EC 2.3.1.20）是一种微粒体酶，在细胞二酰基甘油脂质代谢中发挥核心作用，并催化使用二酰基甘油（DAG）和脂肪酰基合成三酰基甘油的最终且唯一关键步骤CoA 作为底物。DGAT 被认为是脂肪组织形成所必需的，并且对于生存至关重要（Cases 等人总结，1998）。
▼ 克隆与表达
Oelkers 等人使用人酰基辅酶 A：胆固醇酰基转移酶-1（ACAT1；参见 203750）的序列来筛选 EST 数据库（1998） 鉴定了 2 种新颖且独特的部分人类 cDNA。ARGP1 和 ARGP2（因“ACAT 相关基因产物 1 和 2”而命名）是从肝细胞 cDNA 文库中分离出来的。ARGP1 在许多人类成人组织和组织培养细胞系中表达，而 ARGP2 的表达受到更多限制。ARGP1 cDNA 编码 488 个氨基酸的蛋白质，具有 9 个预测的跨膜结构域、一个潜在的 N 连接糖基化位点和一个推定的酪氨酸磷酸化基序。与 ACAT1 的比较显示整个分子有 22% 的氨基酸同一性。ARGP1 的 Northern 印迹分析表明其表达普遍存在，但表达水平存在很大差异。在肾上腺皮质、肾上腺髓质、睾丸和小肠中高表达，在甲状腺、胃、心脏、骨骼肌和肝脏中中等表达。2.0-kb 转录本在所有检查的组织中都是不变的，而在大约一半的组织中观察到 2.4-kb 转录本。
程等人（2001）从脂肪组织 cDNA 文库中克隆了 DGAT1，并鉴定了一种剪接变体，他们将其命名为 DGATsv，其中包含未剪接内含子的 77 个核苷酸插入物以及框内终止密码子。DGATsv 是 DGAT1 的截短形式，终止于 arg387，删除了 C 末端的 101 个残基，包括假定的活性位点。Cheng等人通过凝胶过滤、免疫共沉淀和交联重组蛋白的SDS/PAGE（2001） 确定 DGAT1 和 DGATsv 形成二聚体和四聚体。当共表达时，这两种变体形成异质复合物。
▼ 基因功能
Cheng 等人通过对 DGATsv 转染的 HEK293E 细胞进行体外测定（2001） 确定 DGATsv 没有酶活性，但能够形成二聚体和四聚体。当共表达时，DGATsv 不会抑制全长 DGAT1 的活性，也不会充当显性失活蛋白。程等人（2001） 得出结论，四聚体复合物中的各个亚基可能能够孤立地进行酶促反应。
Herker 等人使用短发夹 RNA 和小分子 DGAT1 抑制剂（2010） 表明丙型肝炎病毒（HCV；参见 609532） 感染和病毒组装需要 DGAT1，而不是 DGAT2（606983）。免疫荧光显微镜和免疫共沉淀实验表明，在用 DGAT1 抑制剂处理的细胞中，病毒核心蛋白保留在内质网的脂滴中。赫克等人（2010） 得出结论，DGAT1 是 HCV 感染的宿主因子，它结合核心蛋白，将其定位到 DGAT1 生成的脂滴上，并招募病毒 RNA 复制复合物进行病毒组装。DGAT2 产生的脂滴在用 DGAT1 抑制剂处理的细胞中正常形成，表明 DGAT1 抑制剂可能可用作抗病毒疗法。
▼ 测绘
案例等（1998）通过FISH将人类DGAT基因定位到染色体8qter。他们将小鼠同源物定位到 15 号染色体的一个区域，该区域与人类 8 号染色体表现出同线性。
Stumpf（2020） 根据 DGAT1 序列（GenBank BC150649） 与基因组序列（GRCh38） 的比对，将 DGAT1 基因对应到染色体 8q24.3。
▼ 生化特征
冷冻电子显微镜
隋等人（2020） 通过冷冻电子显微镜以大约 3.0 埃的分辨率确定了二聚体人 DGAT1（膜结合 O-酰基转移酶家族的成员）的结构。DGAT1 通过 N 末端片段和疏水界面形成同二聚体，在膜区域内具有假定的活性位点。用约 3.2 埃解析的油酰辅酶 A 底物获得的结构表明，辅酶 A 部分在胞质侧结合 DGAT1，酰基位于疏水通道深处，将酰基辅酶 A 硫酯键定位在不变的催化组氨酸残基附近。反应中心位于一个大空腔内，该空腔横向向膜双层开放，为脂质提供了进入活性位点的通道。脂质样密度可能代表酰基受体分子，位于反应中心内，与酰基辅酶A正交。
王等人（2020） 展示了人 DGAT1 与油酰辅酶 A 底物复合物的冷冻电子显微镜结构。每个 DGAT1 原聚体都有 9 个跨膜螺旋，其中 8 个形成保守的结构折叠，他们将其命名为 MBOAT 折叠。DGAT1 中的 MBOAT 折叠在膜中形成一个中空室，其中包含高度保守的催化残基。该室对两种底物（脂肪酰辅酶A 和二酰甘油）分别有单独的入口。DGAT1 可以以同二聚体或同四聚体的形式存在，并且这两种形式具有相似的酶活性。DGAT1 的 N 末端与邻近的原聚体相互作用，这些相互作用是酶活性所必需的。
▼ 动物模型
史密斯等人（2000） 证明通过靶向破坏产生的 Dgat 缺陷小鼠是可行的并且仍然合成甘油三酯。此外，这些小鼠身材苗条，对饮食引起的肥胖具有抵抗力。肥胖抵抗涉及能量消耗的增加和活动的增加。Dgat 缺乏还改变了其他组织的甘油三酯代谢，包括乳腺，Dgat -/- 雌性的泌乳功能存在缺陷。史密斯等人（2000） 得出结论，甘油三酯合成存在多种机制，并表明选择性抑制 DGAT 介导的甘油三酯合成可能有助于治疗肥胖。
布曼等人（2002） 分析了 Dgat1 缺陷小鼠模型，发现 Dgat1 对于膳食三酰甘油的定量吸收（即使在高脂肪饮食的小鼠中）或乳糜微粒的合成也不是必需的。然而，Dgat1缺失小鼠在高脂肪挑战后1小时减少了吸收后乳糜微粒血症。当长期喂食高脂肪饮食时，它们在肠上皮细胞的细胞质中积累中性脂滴，这表明三酰甘油的吸收减少。对 Dgat1 缺失小鼠肠道的分析表明，参与三酰甘油合成的酶 Dgat2（606983） 和二酰甘油转酰基酶的活性可能有助于补偿 Dgat1 的缺失。
Grisart 等人使用位置候选方法（2002） 将一个对奶牛牛奶成分有重大影响的数量性状基因座定位到牛 14 号染色体的着丝粒末端，即 Dgat1 基因定位的位置。他们在 Dgat1 基因中发现了一个非保守的 lys232 到 ala 的取代，这对产奶量和特性（包括脂肪含量）有重大影响。
▼ 分子遗传学
哈斯等人（2012） 报道了一个德系犹太人家庭，其 2 名儿童患有先天性腹泻病（DIAR7; 615863），他们的 DGAT1 基因（604900.0001） 存在纯合剪接位点突变。
Stephen 等人在 2 个患有先天性蛋白质丢失性肠病的不相关家庭中（2016） 鉴定了 DGAT1 基因突变的纯合性：在德系犹太人家庭中，2 个受影响的兄弟对于先前报道的剪接位点突变是纯合的，而在阿拉伯穆斯林家庭中，先证者对于错义突变是纯合的（L295P; 604900.0002 ）。两个家族中的突变都与疾病完全分离。根据假定健康个体的 ExAC 数据库中列出的 DGAT1 基因错义和潜在功能丧失突变的流行情况，作者得出结论，DGAT1 缺陷是一种漏诊疾病。
Gluchowski 等人在患有先天性腹泻、蛋白质丢失性肠病和发育不良的南亚裔同卵男性双胞胎中（2017） 进行了全外显子组测序，并鉴定了 DGAT1 基因错义突变的纯合性（L105P; 604900.0003）。未受影响的父母和未受影响的姐妹是该变异的杂合子，该变异在 ExAC 和 gnomAD 数据库中以较低的次要等位基因频率存在（分别为 1/23,030 和 3/165,092 等位基因）。
Gupta 等人通过对 4 名患有先天性腹泻、蛋白质丢失性肠病和发育迟缓的无亲缘关系的儿童进行全外显子组测序，发现了这一点（2020）鉴定了DGAT1基因突变的纯合性或复合杂合性（参见例如604900.0004-604900.0007）。注意到 DGAT1 活性对于脂溶性维生素的生理吸收至关重要，作者得出结论，患者的维生素 D 缺乏是 DGAT1 功能受损或缺失的直接结果，观察到的其他营养缺乏可能是下游效应的结果维生素 D 缺乏症。
▼ 等位基因变异体（7 个精选示例）：
.0001 腹泻 7，蛋白质丢失性肠病
DGAT1 型，IVS8DS，TC，+2（rs148665132）
Haas 等人在 2 名患有新生儿难治性腹泻的德系犹太血统同胞中（DIAR7; 615863）（2012） 在 DGAT1 基因（chr8:145,541,756, GRCh37） 内含子 8 的 +2 位置检测到 T 到 C 转变的纯合性。RT-PCR 证实了突变的预测结果，即外显子 8 的跳跃导致 75 个碱基对的缺失。外显子 8 缺失从 DGAT1 高度保守的 MBOAT 结构域中删除了 25 个氨基酸，但不影响假定的活性位点残基。突变等位基因的分子分析表明功能完全丧失，没有产生可检测的 DGAT1 蛋白或活性。父母和未受影响的同胞都是该突变的杂合子。在 12,500 个对照外显子组的 3 个个体中发现了这种变异；哈斯等人（2012）估计大约 50 至 1 亿新生儿中纯合性的概率为 1。
在来自阿什肯纳兹犹太家庭（家庭 2）的 2 名患有先天性蛋白质丢失性肠病的兄弟中，Stephen 等人（2016） 鉴定了之前报道的剪接位点突变的纯合性，他们将其命名为 g.13827T-C（NG_034192.1）。该突变预计会导致 25 个氨基酸的框内缺失（Ala226_Arg250del）。未受影响的父母和 2 个未受影响的同胞为该变异的杂合子。
.0002 腹泻 7，蛋白质丢失性肠病类型
DGAT1，LEU295PRO
在来自患有先天性蛋白丢失性肠病（DIAR7；615863）的阿拉伯穆斯林血统家庭（家庭1）的先证者中，Stephen 等人（2016） 对候选基因 DGAT1 进行了测序，并鉴定了外显子 10 中 c.884T-C 转换（c.884T-C, NM_012079.4） 的纯合性，导致高度保守的 leu295 到 pro（L295P） 取代催化腔域内的残基。未受影响的父母和 2 名未受影响的同胞为杂合突变，在 1000 基因组计划、NHLBI ESP 或 ExAC 数据库中未发现该突变。对患者成纤维细胞的分析表明，DGAT1 表达约为对照细胞的 65% 至 79%；蛋白质印迹证实减少至对照成纤维细胞的约 50%。
.0003 腹泻 7，蛋白质丢失性肠病
DGAT1 型，LEU105PRO
Gluchowski 等人在患有先天性腹泻、蛋白质丢失性肠病和发育不良的南亚裔同卵男性双胞胎中（DIAR7; 615863）（2017） 进行了全外显子组测序，并鉴定了 DGAT1 基因中 c.314T-C 转变的纯合性，导致蛋白质中 leu105 到 pro（L105P） 的取代。未受影响的父母和未受影响的姐妹是该变异的杂合子，该变异在 ExAC 和 gnomAD 数据库中以较低的次要等位基因频率存在（分别为 1/23,030 和 3/165,092 等位基因）。对患者成纤维细胞的分析表明，尽管 DGAT1 转录水平与对照相当，但 L105P 蛋白水平降低，表明突变体比野生型 DGAT1 降解更快。环己酰胺研究证实，L105P 突变体的降解速度比野生型略快。对细胞裂解物中 DGAT1 活性的体外研究表明，突变蛋白具有残留活性。此外，患者细胞中甘油三酯（TG）的合成显着减少，并且在油酸培养基中培养的突变成纤维细胞比对照细胞具有更少的脂滴。
.0004 腹泻 7，蛋白质丢失性肠病
DGAT1 型，3-BP DEL，629CCT（rs782577883）
Gupta 等人在一名 2 个月大的门诺派男孩（患者 1）中进行了研究，该男孩患有先天性腹泻、蛋白质丢失性肠病和发育迟缓（DIAR7；615863）（2020） 鉴定了 DGAT1 基因外显子 7 中 3 bp 缺失（c.629_631delCCT, NM_012079.5） 的纯合性，导致内质网腔之一内高度保守残基的框内缺失（S210del）域。该变异存在于 gnomAD 数据库中的 20 个杂合子中，没有纯合子（次要等位基因频率，0.00007）。没有报道家庭隔离。作者指出，van Rijn 等人之前在一名先天性腹泻患者中发现了这种突变（2018）。
.0005 腹泻 7，蛋白质丢失性肠病
DGAT1 型，IVS7DS，GA，+1（rs782227374）
Gupta 等人在一名患有先天性腹泻和发育不良的 2 岁墨西哥女孩（患者 3）中（DIAR7；615863），她患有维生素 D 佝偻病和全身性骨质减少症（2020） 鉴定了 DGAT1 基因内含子 7 中剪接位点突变（c.676+1G-A, NM_012079.5） 的纯合性，预计会破坏规范剪接供体位点并导致异常剪接。她未受影响的表亲父母是该变异的杂合子，在 gnomAD 数据库中存在 14 个杂合子，没有纯合子（次要等位基因频率，0.00005）。
.0006 腹泻 7，蛋白质丢失性肠病
DGAT1 型，IVS16DS，GA，+1（rs371489225）
Gupta 等人在一名患有先天性蛋白质丢失性肠病、维生素 D 缺乏和低丙种球蛋白血症（DIAR7; 615863） 的 6 个月大女孩（患者 4）中进行了研究（2020） 鉴定了 DGAT1 基因突变的复合杂合性：内含子 16 中的剪接位点突变（c.1311+1G-A, NM_012079.5），预计会破坏规范剪接供体位点并导致异常剪接，并且 1 DGAT1 基因外显子 17 中的 -bp 缺失（c.1462delG; 604900.0007），导致移码，预计会导致提前终止密码子（Ala488ProfsTer226）。剪接突变存在于 gnomAD 数据库中的 3 个杂合子中，没有纯合子（次要等位基因频率，0.00001）。没有报道家庭隔离。
.0007 腹泻 7，蛋白质丢失性肠病类型
DGAT1，1-BP DEL，1462G
讨论 DGAT1 基因外显子 17 中的 1-bp 缺失（c.1462delG, NM_012079.5），导致移码，预计会导致过早终止密码子（Ala488ProfsTer226），该密码子在 6 的复合杂合状态中被发现Gupta 等人研究了患有先天性蛋白质丢失性肠病、维生素 D 缺乏和低丙种球蛋白血症（DIAR7; 615863） 的月龄女孩（2020），参见 604900.0006。
