ACO2基因｜功能、疾病关联、突变与细胞模型研究
ACO2编码线粒体顺乌头酸酶，是三羧酸循环的关键酶，其缺陷导致脑病和铁代谢异常。
基因信息卡
| 基因符号 | ACO2 |
|---|---|
| 基因全名 | aconitase 2 |
| 基因类型 | protein-coding |
| 染色体位置 | 22q13.2 |
| NCBI Gene ID | 50 ncbi.nlm.nih.gov/gene/50 |
| Ensembl ID | ENSG00000100412 |
| UniProt ID | Q99798 |
| OMIM ID | 100850 |
| HGNC ID | 118 |
| 基因别名 | ACONM; FLJ14171; bA108K14.1 |
基因功能与研究简介
ACO2基因编码线粒体顺乌头酸酶（aconitase 2），该酶催化柠檬酸异构化为异柠檬酸，是三羧酸循环（TCA cycle）的关键酶。ACO2还参与铁代谢调节，其蛋白含有铁硫簇（4Fe-4S），在细胞质中可转化为铁调节蛋白1（IRP1）的活性形式。ACO2缺陷可导致线粒体功能障碍，与多种神经系统疾病和代谢异常相关。
疾病关联
| 疾病类别 | 疾病生理机制 | 基因组证据 |
|---|---|---|
| 婴儿小脑-视网膜变性 | ACO2纯合或复合杂合突变导致酶活性降低，影响TCA循环，导致小脑和视网膜神经元变性。 | ClinVar, OMIM |
| 视神经萎缩 | 部分ACO2突变与视神经萎缩相关，可能通过线粒体功能障碍影响视神经细胞。 | ClinVar |
| Leigh综合征 | ACO2突变可导致Leigh综合征，表现为进行性脑病，与线粒体能量代谢障碍有关。 | OMIM |
| 铁粒幼细胞性贫血 | ACO2突变影响铁硫簇组装，导致铁代谢异常，可能参与铁粒幼细胞性贫血的发病。 | ClinVar |
表达谱
组织表达
| 组织 | nTPM | 级别 |
|---|---|---|
| 肝脏 | 暂无可靠数据 | 高表达 |
| 心脏 | 暂无可靠数据 | 高表达 |
| 骨骼肌 | 暂无可靠数据 | 中等表达 |
| 脑 | 暂无可靠数据 | 中等表达 |
| 肾脏 | 暂无可靠数据 | 中等表达 |
细胞系表达
| 细胞系 | nTPM | 笔记 |
|---|---|---|
| HepG2 | 暂无可靠数据 | 肝癌细胞系 |
| K562 | 暂无可靠数据 | 白血病细胞系 |
| HeLa | 暂无可靠数据 | 宫颈癌细胞系 |
数据来源：Human Protein Atlas（proteinatlas.org）
突变与遗传变异
Hotspot Mutations
| 变体 | 类型 | 频率 | 功能描述 |
|---|---|---|---|
| c.154G>A (p.Gly52Arg) | 错义突变 | 罕见 | 酶活性降低，导致功能丧失 |
| c.385A>G (p.Thr129Ala) | 错义突变 | 罕见 | 可能影响蛋白稳定性 |
| c.724C>T (p.Arg242Trp) | 错义突变 | 罕见 | 酶活性降低 |
| c.1123G>A (p.Gly375Ser) | 错义突变 | 罕见 | 可能影响铁硫簇结合 |
突变功能分类
Loss of Function（功能缺失，LOF）
多数ACO2突变导致酶活性降低或蛋白不稳定，属于功能丧失型突变。
Gain of Function（功能获得，GOF）
暂无明确证据表明ACO2突变具有功能获得效应。
Dominant Negative（显性负效应，DN）
部分显性遗传病例中，突变蛋白可能干扰野生型蛋白功能，但证据有限。
查看完整突变数据：
基因本体论 (Gene Ontology)
| • GO:0003994: aconitate hydratase activity | • GO:0006099: tricarboxylic acid cycle |
| • GO:0005739: mitochondrion | • GO:0006879: cellular iron ion homeostasis |
| • GO:0051539: 4 iron | • 4 sulfur cluster binding |
相关通路
• hsa00020: Citrate cycle (TCA cycle)
• hsa01100: Metabolic pathways
蛋白质功能简介
ACO2蛋白由780个氨基酸组成，定位于线粒体基质。该蛋白含有两个结构域：N端结构域和C端结构域，共同形成活性位点，并含有铁硫簇（4Fe-4S）。ACO2催化柠檬酸与异柠檬酸之间的可逆异构化，是TCA循环的关键步骤。此外，ACO2在细胞质中可转化为IRP1，参与铁代谢的转录后调控。ACO2缺陷导致线粒体能量代谢障碍，影响高耗能组织如脑和视网膜。
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| 产品名称 | 货号 | 物种 | 基因 ID |
|---|
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