丙酮酸脱氢酶激酶，同工酶 1； PDK1

HGNC 批准的基因符号：PDK1

细胞遗传学位置：2q31.1 基因组坐标（GRCh38）：2:172,555,373-172,724,312（来自 NCBI）

▼ 说明

PDK1 属于丙酮酸脱氢酶（PDH） 激酶（EC 2.7.11.2） 家族，通过复合物 E1 成分的 α 亚基的 ATP 依赖性丝氨酸磷酸化可逆地灭活线粒体 PDH 复合物（参见 300502）（ Korotchkina 和 Patel 的总结，2001）。

▼ 克隆与表达

Gudi 等人通过用大鼠 Pdk1 筛选人肝脏 cDNA 文库（1995）克隆了PDK1。推导的 436 个氨基酸的蛋白质，计算分子量为 49.2 kD，具有假定的线粒体蛋白激酶催化结构域和 5 个特征子结构域。人类和大鼠的蛋白质有 93% 的同一性。 Northern 印迹分析检测到，在所有 8 个受检人体组织中，超过 4.5 kb PDK1 转录物都有可变表达，其中心脏中表达最高，其次是骨骼肌。

▼ 基因功能

古迪等人（1995）指出PDH反应的产物刺激PDK的激酶活性，而底物是抑制性的。 ADP 还与丙酮酸协同作用，抑制 PDK 激酶活性。他们使用从大鼠心脏中分离出的激酶耗尽的 PDH 复合物作为底物，发现重组人 PDK1、PDK2（602525） 和 PDK3（300906） 以 ATP 依赖性方式灭活 PDH。 PDK3 显示最高激酶活性，PDK2 最低。然而，PDH 反应的产物 NADH 和乙酰辅酶 A 增加了 PDK2 抑制 PDH 的能力。

PDH 的 2 个 E1 α 亚基中的每一个都包含 3 个被 PDK 磷酸化的丝氨酸。使用在大肠杆菌和人 E1 双位点突变体中表达的重组酶，Korotchkina 和 Patel（2001） 发现大鼠 Pdk1、Pdk2 和 Pdk4（602527） 以及人 PDK3 对这些丝氨酸中的每一种都显示出独特的特异性和活性。只有 Pdk1 具有可检测到的位点 3 活性，作者将其称为 ser203。在 E2 亚基（DLAT; 608770） 与其结合伙伴 E3BP（PDHX; 608769） 复合的情况下，每种激酶还表现出独特的活性，并且对 E2 硫辛酰基部分的氧化还原和/或乙酰化状态具有独特的敏感性，以及所采用的缓冲系统。

Boulatnikov 和 Popov（2003） 发现，在大肠杆菌中，大鼠 Pdk1 和 Pdk2 单独表达时可形成同二聚体，共同表达时可形成异二聚体。异二聚体激酶具有催化活性，其动力学参数、位点特异性和调节与同二聚体 Pdk1 或 Pdk2 明显不同。 Pdk1-Pdk2 异二聚体催化所有 3 个丝氨酸位点的磷酸化。 Pdk1 或 Pdk2 的同二聚体和 Pdk1-Pdk2 异二聚体也很容易结合 PDH 的分离 E2 成分以及 E2-E3BP 亚复合物。 E2 中硫辛酸辅基的存在增强了相互作用。

▼ 测绘

Hartz（2013） 根据 PDK1 序列（GenBank BC039158） 与基因组序列（GRCh37） 的比对，将 PDK1 基因对应到染色体 2q31.1。