含黄素二甲基苯胺单加氧酶 2; FMO2
含黄素单加氧酶 2
FMO,肺
HGNC 批准的基因符号:FMO2
细胞遗传学位置:1q24.3 基因组坐标(GRCh38):1:171,185,208-171,212,686(来自 NCBI)
▼ 说明
含黄素单加氧酶(EC 1.14.13.8) 是 NADPH 依赖性黄素酶,可催化多种药物和异生素中杂原子中心的氧化。人 FMO2 在肺中表达,并以 2 种亚型存在。最常见的亚型 FMO22A 包含编码截短的无活性蛋白质的过早终止密码子。另一种全长异构体 FMO21 具有功能性,已在非裔美国人和西班牙裔人群中发现(Krueger 等人,2002 年;Krueger 等人,2004 年)。
▼ 克隆与表达
Phillips 等人通过用兔 FMO2 cDNA 筛选人肺 cDNA 文库(1995)克隆了FMO2基因。预测的 535 个氨基酸蛋白质的分子量为 60,903 Da。 Northern 印迹分析检测到 FMO2 mRNA 主要存在于成人肺中。
Dolphin 等人通过用兔 FMO2 cDNA 筛选人肺 cDNA 文库(1998)分离出人类FMO2。鉴定出两个转录本:编码推导的 535 个氨基酸蛋白质的次要转录本,以及在密码子 472 处包含过早终止的主要转录本,导致截短的蛋白质比其他哺乳动物(例如兔子)的 FMO2 蛋白质短 64 个残基。豚鼠和猕猴。 RNase 保护测定表明,人类 FMO2 基因在胎儿(主要是成人)肺中表达。然而,海豚等人(1998) 指出,之前的一项研究表明,通过蛋白质印迹分析,在 29 个人类肺部样本中,除 1 个样本外,其余样本均检测不到 FMO2 蛋白(Williams 等人,1990)。
▼ 测绘
通过体细胞杂交体的 PCR 分析,McCombie 等人(1996) 将 FMO2 基因定位到 1q,该区域包含 FMO1(136130)、FMO3(136132) 和 FMO4(136131) 基因。
▼ 基因功能
惠斯廷等人(2000) 分析了 2 种人类 FMO2 点突变的频率和功能:1414C-T 导致蛋白质被截短、无活性,1589insT 导致移码并破坏蛋白质的 C 末端。惠斯廷等人(2000) 发现,虽然所研究的白人和韩国人 100% 的 1414T 等位基因(FMO22A) 是纯合的,但所研究的非裔美国人群体中 1414C 等位基因(FMO21) 的频率为 13%。 1589insT 等位基因在所有群体中出现频率较低,并且似乎与 1414T 等位基因分离,因此不会对 FMO2 活性产生进一步影响。通过肺微粒体的蛋白质印迹分析,Whetstine 等人(2000) 在 2 个 FMO2*1 杂合子中发现了可检测到的 FMO2 蛋白。
克鲁格等人(2002) 通过蛋白质印迹分析证实杂合子(FMO21/FMO22A) 个体的肺组织中存在 FMO21,并通过 S-氧合证实了活性。微粒体还表现出与表达的 FMO21 类似的与热相关的活性丧失。这种热敏感性可能部分解释了为什么死后人类肺部样本的活性难以确定。
▼ 群体遗传学
克鲁格等人(2004) 指出 1414C-T 多态性在等位基因频率方面表现出显着的种族间差异。功能性 1414C 等位基因(FMO21) 仅在非裔美国人和西班牙裔人群中发现。他们表示,26% 的非洲裔美国人拥有 1414C 等位基因,并估计所有西班牙裔美国人中 FMO21 的发生率在 2% 至 7% 之间。
▼ 进化
Dolphin 等人描述的无义突变(1441C-T;Q472X)(1998) 导致产生截短的人类蛋白质的基因并不存在于密切相关的灵长类动物的 FMO2 基因中,因此一定是在人类与其最近亲黑猩猩分化之后出现在人类谱系中。海豚等人(1998) 表明截短的人类 FMO2 蛋白无法正确折叠并迅速降解。异源表达研究表明,人 FMO2*2A 没有催化活性。因此,这种情况类似于尿酸氧化酶(UOX;191540)、古洛糖酸内酯氧化酶(GULOP;240400)和胞苷单磷酸-n-乙酰神经氨酸羟化酶(CMAH;603209)基因产物,这些基因产物在大多数哺乳动物中都有活性,但对人体无功能。