细胞色素 c 氧化酶，亚基 4I2; COX4I2

细胞色素 c 氧化酶，亚基 IV，异构体 2
COX IV-2
COX4-2

HGNC 批准的基因符号：COX4I2

细胞遗传学位置：20q11.21 基因组坐标（GRCh38）：20:31,637,912-31,645,006（来自 NCBI）

▼ 说明

细胞色素c氧化酶（COX；EC 1.9.3.1）位于线粒体内膜，是呼吸链中的末端酶。COX 作为二聚体发挥作用，每个单体由 13 个亚基组成，其中 10 个由核编码。COX4 是一种核编码亚基，可能在调节 COX 活性中发挥作用。

▼ 克隆与表达

Huttemann 等人通过使用大鼠 Cox4i2 作为查询，然后使用 3-prime 和 5-prime RACE 搜索 EST 数据库（2001）克隆了COX4I2。推导的 171 个氨基酸前体蛋白包含线粒体靶向前序列、基质侧结合 ATP/ADP 的保守氨基酸以及跨膜区域。人 COX4i2 与大鼠和小鼠 Cox4i2 具有 71% 至 86% 的氨基酸同一性，包括 3 个保守的半胱氨酸，其中 2 个可能参与二硫键键合。对大鼠和人体组织的 Northern 印迹分析发现，在成人肺中存在强表达，而在其他成人组织中几乎没有表达。COX4I2 也在人胎儿肺和肌肉中表达。大鼠肺的原位杂交显示在所有细胞类型中都有表达，其中平滑肌中的染色最重。

施泰尔等人（2009） 发现 COX4I2 主要存在于胰腺腺泡细胞中，而 COX4I1（123864） 存在于胰岛细胞中。

▼ 生化特征

Huttemann 等人根据牛晶体数据对人类 COX4I2 进行结构建模（2001） 确定折叠的 COX4I2 结构中 3 个保守的半胱氨酸中的 2 个非常接近，并且可能参与半胱氨酸键的形成。

▼ 基因结构

胡特曼等人（2001） 确定 COX4I2 基因包含 5 个外显子，跨度约为 8 kb。外显子 1 未翻译。启动子区域包含 Sp1（189906） 位点，但与大鼠启动子不同，它没有 NRF2（600609） 位点。

▼ 测绘

Huttemann 等人通过基因组序列分析（2001） 将 COX4I2 基因定位到 20 号染色体。

▼ 基因功能

COX4I2 基因含有保守的氧反应元件（ORE），在氧气浓度为 4% 时活性最大。Aras 等人使用酵母 1-杂交筛选来鉴定与人 COX4I2 的 13 bp ORE 结合的转录因子，然后进行 DNA 结合测定（2013） 检测到 CHCHD2（616244）、CXXC5（612752） 和 RBPJ（147183） 的结合，但未检测到 HIF1A（603348） 的结合。荧光素酶分析表明，RBPJ 和 CHCHD2 作为 ORE 的激活剂，而 CXXC5 则抑制它。免疫共沉淀分析表明 RBPJ 与 CHCHD2 和 CXXC5 相互作用。用 Chchd2 或 Rbpj 的小干扰 RNA 处理大鼠原代肺细胞，导致 Cox4i2 表达显着降低。

▼ 分子遗传学

Shteyer 等人在 5 名患有外分泌胰腺功能不全、红细胞生成障碍性贫血和颅骨肥厚的阿拉伯穆斯林患者中（612714）（2009） 鉴定出 COX4I2 基因中的纯合突变（607976.0001）。

▼ 等位基因变异体（1 个选定示例）：

.0001 外分泌胰腺功能不全、红细胞生成不良性贫血和颅骨肥厚
COX4I2、GLU138LYS

Shteyer 等人在 5 名患有外分泌胰腺功能不全、红细胞生成障碍性贫血和颅骨肥厚的阿拉伯穆斯林患者中（612714）（2009） 鉴定了 COX4I2 基因中的纯合 412G-A 转换，导致亚基 IV/VIIb 界面处高度保守的残基发生 glu138 到 lys（E138K） 取代。在常氧条件下，患者成纤维细胞中的 COX4I2 表达降低至对照值的 25%，并且突变蛋白表现出对缺氧的反应受损。施泰尔等人（2009） 发现 COX4I2 主要存在于胰腺腺泡细胞中，而 COX4I1（123864） 存在于胰岛细胞中，他们指出 COX4I2 的缺陷影响胰腺的外分泌功能，但不影响胰腺的内分泌功能。