硫酯酶超家族成员 5; THEM5

酰基辅酶A硫酯酶15； ACOT15

HGNC 批准的基因符号：THEM5

细胞遗传学位置：1q21.3 基因组坐标（GRCh38）：1:151,847,101-151,853,712（来自 NCBI）

▼ 说明

硫酯酶（EC 3.1.2.2） 与 THEM5 一样，可水解多种底物中的硫酯键，包括脂肪酸辅酶 A（CoA） 酯和棕榈酰化蛋白质。重组人THEM5对长链不饱和脂肪酸CoA酯具有很强的特异性。在小鼠中，Them5 是重塑心磷脂（线粒体内膜的一种关键磷脂）所必需的（Zhuravleva 等人总结，2012）。

▼ 克隆与表达

朱拉夫列娃等人（2012）报道人类THEM5蛋白含有247个氨基酸。它具有 N 端 34 个氨基酸线粒体定位信号，随后是 HGG 硫酯酶基序，以及具有催化 asp167 和 thr183 的 C 端 4HBT（4-羟基苯甲酰基-CoA 硫酯酶）结构域。免疫荧光分析和线粒体分级分离将 THEM5 定位于线粒体基质。 THEM5 的蛋白质印迹分析检测到 2 种蛋白质，表明 N 端线粒体定位信号进行了蛋白水解处理。天然 THEM5 通过尺寸排阻色谱作为同二聚体洗脱。数据库分析仅在哺乳动物中鉴定出 THEM5 的直系同源物。在低等真核生物中发现了相关酶 THEM4（606388），其定位在 1 号染色体上靠近 THEM5 的位置，表明 THEM5 是由 THEM4 基因复制产生的。

▼ 基因功能

Zhuravleva 等人使用尺寸排阻色谱法（2012） 发现重组人 THEM5 作为同二聚体洗脱。生化分析表明，THEM5 对中链和长链酰基辅酶 A 酯特别活跃，对长链脂肪酸酯中的亚油基辅酶 A 具有明显的特异性。 asp167 突变为 ala 消除了催化活性。

▼ 生化特征

晶体结构

Zhuravleva 等人使用缺乏线粒体定位信号的重组成熟蛋白（2012） 以 1.45 埃的分辨率确定了人类 THEM5 的晶体结构。单体 THEM5 表现为一个长的中央 α 螺旋，周围环绕着 6 链弯曲的反向平行 β 折叠，这是热狗折叠家族硫酯酶的特征。同源二聚体显示出 2 倍对称轴，将 β 折叠延伸为连续的反向平行 12 链 β 折叠。 THEM5还显示出一个大的N末端卷曲螺旋区域、部分无序的拉伸以及紧密附着在弯曲β折叠的凸侧上的延伸的α螺旋。每个同型二聚体有 2 个活性位点，位于每个热狗螺旋的末端，两个亚基都有助于催化。除了 asp167 和 thr183 之外，催化残基还包括 HGG 基序。

▼ 基因结构

朱拉夫列娃等人（2012） 确定 THEM5 基因包含 6 个外显子，跨度 7.05 kb。

▼ 测绘

朱拉夫列娃等人（2012） 指出 THEM4 和 THEM5 基因在 1 号染色体上以头尾相连的方向排列，相距 19.9 kb。小鼠直向同源物对应到 3 号染色体。

Hartz（2014） 根据 THEM5 序列（GenBank AK095283） 与基因组序列（GRCh37） 的比对，将 THEM5 基因对应到染色体 1q21.3。

▼ 动物模型

朱拉夫列娃等人（2012） 发现Them5 -/- 小鼠表现出线粒体脂质代谢失调，心磷脂重塑受到干扰，线粒体内游离脂肪酸减少，线粒体形态改变，线粒体呼吸和β-氧化受损。他们5 -/- 小鼠还表现出年龄依赖性的脂肪肝进展，并且高脂肪饮食会加剧这种情况。 Them5 的敲除不会改变线粒体外的磷脂合成。在失活的 Them5 突变体过度表达时观察到类似的表型。