可溶性苹果酸脱氢酶

苹果酸脱氢酶（EC 1.1.1.37）利用柠檬酸循环中的NAD / NADH辅助因子系统催化苹果酸可逆氧化为草酰乙酸。已知两种同工酶，一种在细胞质中（MDH1），另一种在线粒体中（MDH2; 154100）（Tanaka等，1996）。

细胞遗传学位置：2p15
基因座标（GRCh38）：2：63,588,962-63,607,196

▼ 克隆和表达
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田中等（1996）分离了人cDNA，其编码具有334个氨基酸的蛋白质，该氨基酸在氨基酸序列上与鼠细胞质苹果酸脱氢酶具有96％的同一性。在通过Northern印迹分析检查的成年人体组织中，心脏和骨骼肌表达该基因的频率最高。

▼ 测绘
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MDH与异柠檬酸脱氢酶同位（147700）（Shows，1972）。

Chu等（1975）提供了细胞混合的证据，证明gal-1-PT，酸性磷酸酶，MDH1和gal-plus-激活子的并存以及分配给2号染色体。

通过荧光原位杂交，田中等（1996）将MDH1基因定位于染色体2p16。此定位与较早之前通过不太精确的方法（即体细胞杂种中酶活性的分析和缺失作图）确定的定位有所不同。

在小鼠中，苹果酸脱氢酶的胞质形式由一个符号为Mor2的基因决定，而线粒体形式则由一个基因名为Mor1的基因决定（与人类线粒体和胞质同工酶使用的编号系统相反）。鲍尔等（1994年）诱导突变的Mor2等位基因，并通过连锁分析将其用于将基因定位到与人类2号染色体同源的小鼠11号染色体。

▼ 基因功能
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赵等（2010年）表明，赖氨酸乙酰化是催化人类肝脏中间代谢的酶的普遍修饰。实际上，发现人类肝组织中糖酵解，糖异生，三羧酸（TCA）循环，尿素循环，脂肪酸代谢和糖原代谢中的每种酶都被乙酰化。诸如葡萄糖，氨基酸和脂肪酸之类的代谢燃料的浓度影响了代谢酶的乙酰化状态。在TCA循环中脂肪酸氧化和苹果酸脱氢酶中乙酰化活化的烯酰辅酶A水合酶/ 3-羟酰基辅酶A脱氢酶（607037），在尿素循环中抑制精氨酸琥珀酸裂合酶（608310）和使磷酸烯醇丙酮酸羧化激酶不稳定（261680）在糖异生中。赵等（2010年）得出结论，乙酰化在代谢调节中起主要作用。

Broeks等在2例早期婴儿癫痫性脑病-88患者（618618）中缺乏MDH1和干血斑的HEK293细胞中（2019）发现3-磷酸甘油水平升高。作者认为，这一发现可能代表了一种补偿机制，可通过3-磷酸甘油穿梭来增强细胞质中NADH的氧化。

▼ 演变
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线粒体和可溶性MDH符合以下规则：两种酶均由不同的染色体编码。但是，Birktoft等（1982年）发现2的紧密结构同源性（以及乳酸脱氢酶，见150000），并得出结论，它们是从一个共同的祖先基因衍生而来的。

▼ 分子遗传学
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Davidson and Cortner（1967）观察到了红细胞上清液苹果酸脱氢酶的遗传变异。在对1470名黑人和1440名白人进行的一项调查中，该变体是在一名黑人妇女及其两个儿子中发现的。该变体的电泳性质表明该分子是一个二聚体，在控制其中一个元件的基因中发生了突变，并且该基因是常染色体的。

婴幼儿早期癫痫性脑病88

Broeks等人在来自近亲沙特阿拉伯的两个表亲中患有早期婴儿癫痫性脑病-88（EIEE88; 618959）（2019）确定了MDH1基因的纯合突变（A138V; 154200.0001）。该突变通过自噬性作图和全外显子组测序确定，与该家族的疾病分开。患者的淋巴母细胞和成纤维细胞中MDH1蛋白水平降低。

▼ 历史
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Larson等（1982）通过基因剂量映射MDH1到2p23。

Friedrich等（1988）提供了来自几个非人类物种和人类的证据，证明α-酮酸还原酶（107920）和细胞质苹果酸脱氢酶是相同的。Friedrich等（1988）质疑KAR分配给12号染色体。

▼ 等位基因变异体（1个选定的示例）：
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.0001癫痫性脑病，早期婴儿，88岁（1个家庭）
MDH1，ALA138VAL

Broeks等人在两个来自近亲沙特阿拉伯家族的2个堂兄弟姐妹中患了婴儿癫痫性脑病-88（EIEE88; 618959）（2019）确定MDH1基因中c.413C-T过渡（c.413C-T，NM_001199111）的纯合性，导致NAD（+）中高度保守的残基从ala138到val（A138V）取代绑定域。该突变是通过自动合子作图和全外显子组测序发现的，与该家族的疾病分开。在gnomAD数据库或大约2300个种族匹配的外显子组的本地数据库中找不到该变异。与对照组相比，两名患者的淋巴母细胞和成纤维细胞中的MDH1蛋白水平均降低。