酰基辅酶A氧化酶2，支链； ACOX2

酰基辅酶A氧化酶，支链，过氧化酶体
支链酰基辅酶A氧化酶；乳腺癌； BCOX

HGNC 批准的基因符号：ACOX2

细胞遗传学位置：3p14.3 基因组坐标（GRCh38）：3:58,505,136-58,537,190（来自 NCBI）

▼ 说明

ACOX2 基因编码参与胆汁酸合成的过氧化物酶体支链酰基辅酶 A 氧化酶（Vilarinho 等人总结，2016）。

▼ 克隆与表达

鲍姆加特等人（1996）报道了支链酰基辅酶 A 氧化酶的分子表征。其复合cDNA序列源自通过免疫筛选和人肝cDNA表达文库杂交分离的重叠克隆，由2,225 bp组成，包含2,046 bp的开放阅读框，编码681个氨基酸的蛋白质，计算分子量为76,739 Da 。该蛋白的 C 端三肽被发现是 SKL（ser-lys-leu），一种已知的过氧化物酶体靶向信号。与其他酰基辅酶 A 氧化酶的序列比较和进化分析表明，尽管其底物特异性更广泛，但这种支链酰基辅酶 A 氧化酶是大鼠三羟基粪烷酰基辅酶 A 氧化酶的人类同源物，并且单独的基因复制事件导致了具有不同底物特异性的哺乳动物酰基辅酶A氧化酶。 Northern印迹分析表明，与大鼠基因相反，人类基因也在肝外组织中转录，例如心脏、肾脏、骨骼肌和胰腺。 2.6 kb mRNA 水平最高的是心脏，其次是肝脏。免疫印迹分析和免疫细胞化学显示，齐薇格患者的肝脏中不存在这种酶。棕榈酰辅酶A氧化酶也不存在，而即使在人类对照肝脏的自溶样本中，两种酰基辅酶A氧化酶都存在。鲍姆加特等人（1996）指出这些酶的缺乏是 Zellweger 综合征中过氧化物酶体 β-氧化酶普遍缺乏的一部分（参见 214100）。

鲍姆加特等人（1996）通过筛选大鼠肝脏 cDNA 表达文库，孤立出大鼠三羟基粪烷酰辅酶 A 氧化酶 cDNA 测序。该基因包含一个 2,046 bp 的开放阅读框，编码 681 个氨基酸的蛋白质，计算分子量为 76,711 Da。该序列与大鼠棕榈酰辅酶 A 氧化酶具有 45% 的氨基酸同一性，与大鼠棕榈酰辅酶 A 氧化酶具有 22% 的氨基酸同一性。三羟基粪烷酰辅酶 A 氧化酶的 C 末端（his-lys-met）似乎不与 C 末端过氧化物酶体靶向信号 1（PTS1）输入受体（PEX5; 600414）相互作用，尽管三肽符合保守变体的规则将蛋白质靶向锥虫科的糖体。对多个大鼠组织的 Northern 分析显示，仅在肝脏和肾脏中存在 2.6 kb 的转录物。

▼ 测绘

鲍姆加特等人（1996）通过荧光原位杂交（FISH）将单拷贝基因分配给 3p14.3。莫格拉比等人（1997）使用 PCR 和啮齿动物/人类杂交将编码过氧化物酶体支链酰基辅酶 A 氧化酶的基因定位到人类染色体 3p21.1-p14.2。

▼ 基因家族

鲍姆加特等人（1996）指出，哺乳动物过氧化物酶体中存在的酶中有一半以上与脂质代谢密切相关。因此，过氧化物酶体参与极长直链脂肪酸和支链脂肪酸、二羧酸脂肪酸和类二十烷酸的β-氧化。它们还负责胆汁酸中间体二羟基鸡前列腺酸和三羟基鸡前列腺酸侧链的 β-氧化，从而形成初级胆汁酸（分别为鹅去氧胆酸和胆酸）。最有可能的是，不同的底物被不同的β-氧化途径降解。人肝脏中的过氧化物酶体含有 2 种具有不同底物特异性的不同酰基辅酶 A 氧化酶：棕榈酰辅酶 A 氧化酶（609751），氧化很长的直链脂肪酸和类二十烷酸，以及支链酰基辅酶 A 氧化酶，参与降解长支链脂肪酸和胆汁酸中间体。支链脂肪酸和胆汁酸中间体的积累会导致受影响儿童的严重智力障碍和死亡。酰基辅酶 A 氧化酶（棕榈酰辅酶 A 氧化酶；ACOX1, 609751）缺乏会导致假新生儿肾上腺脑白质营养不良（264470）。

▼ 分子遗传学

Vilarinho 等人发现，一名土耳其近亲父母出生的男孩患有先天性胆汁酸合成缺陷 6（CBAS6；617308）（2016）鉴定了 ACOX2 基因中的纯合截短突变（Y69X; 601641.0001）。该突变是通过外显子组测序发现并经桑格测序证实的，与家族中的疾病分离。患者肝脏样本显示不存在 ACOX2 蛋白，这与功能完全丧失一致。患者的血浆和尿液分析显示 C27 胆汁酸中间体 DHCA 和 THCA 水平升高。然而，支链脂肪酸、植烷酸和降植烷酸均正常。

在 CBAS6 的西班牙兄弟姐妹中，Monte 等人（2017）鉴定了 ACOX2 基因中的纯合错义突变（R225W; 601641.0002）。该突变是通过基因直接测序发现的，在未受影响的父母中以杂合状态存在。人肝母细胞瘤细胞的体外功能表达研究表明，突变蛋白的表达水平与野生型相当，并且正确定位于过氧化物酶体，但与对照相比，导致胆酸产量显着减少。肝母细胞瘤细胞与 THCA 一起孵育会以剂量依赖性方式引起氧化应激和细胞死亡，野生型 ACOX2 可以挽救这种情况，但突变型 ACOX2 则不能。

▼ 等位基因变异体（2 个选定示例）：

.0001 先天性胆汁酸合成缺陷，6
ACOX2、TYR69TER

Vilarinho 等人发现，一名土耳其近亲父母出生的男孩患有先天性胆汁酸合成缺陷 6（CBAS6；617308）（2016）鉴定了 ACOX2 基因（NM_003500）中的纯合突变，导致 tyr69-to-ter（Y69X）替换。该突变是通过外显子组测序发现并经桑格测序证实的，与家族中的疾病分离。在外显子组变异服务器（2015 年 3 月）、1000 基因组计划或 ExAC（2015 年 1 月）数据库或 894 对照土耳其外显子组中均未发现该基因。患者肝脏样本显示不存在 ACOX2 蛋白，这与功能完全丧失一致。

.0002 先天性胆汁酸合成缺陷，6
ACOX2、ARG225TRP（rs150832314）

Monte 等人的一对兄妹，其父母来自西班牙北部邻近山谷，患有先天性胆汁酸合成缺陷 6（CBAS6; 617308）（2017）在 ACOX2 基因的外显子 6 中发现了纯合 c.673C-T 转换（c.673C-T, NM_003500），导致 arg225 到 trp（R225W）取代。该突变是通过基因直接测序发现的，在未受影响的父母中以杂合状态存在。在 dbSNP 数据库中发现频率较低（0.04%）。人肝母细胞瘤细胞的体外功能表达研究表明，突变蛋白的表达水平与野生型相当，并且正确定位于过氧化物酶体，但与对照相比，导致胆酸产量显着减少。肝母细胞瘤细胞与 THCA 一起孵育会以剂量依赖性方式引起氧化应激和细胞死亡，野生型 ACOX2 可以挽救这种情况，但 R225W ACOX2 则不能。