ALAS2基因｜基因功能、疾病关联、突变与基因编辑研究
ALAS2编码红细胞特异性δ-氨基乙酰丙酸合成酶，是血红素生物合成的关键酶，其突变导致X连锁铁粒幼细胞性贫血。
基因信息卡
| 基因符号 | ALAS2 |
|---|---|
| 基因全名 | 5'-aminolevulinate synthase 2 |
| 基因类型 | protein-coding |
| 染色体位置 | Xp11.21 |
| NCBI Gene ID | 212 ncbi.nlm.nih.gov/gene/212 |
| Ensembl ID | ENSG00000158578 |
| UniProt ID | P22557 |
| OMIM ID | 301300 |
| HGNC ID | 395 |
| 基因别名 | ALAS-E, ASB, XLSA, XLANP |
基因功能与研究简介
ALAS2基因编码红细胞特异性δ-氨基乙酰丙酸合成酶，是血红素生物合成途径中的第一个限速酶。该酶在线粒体中催化甘氨酸和琥珀酰辅酶A缩合生成δ-氨基乙酰丙酸（ALA）。ALAS2主要在红系细胞中表达，其功能对于血红蛋白的合成至关重要。ALAS2基因突变可导致X连锁铁粒幼细胞性贫血（XLSA），这是一种以线粒体铁沉积和环形铁粒幼细胞为特征的贫血。此外，ALAS2基因的体细胞突变与肝细胞癌相关。
疾病关联
| 疾病类别 | 疾病生理机制 | 基因组证据 |
|---|---|---|
| X连锁铁粒幼细胞性贫血 | ALAS2基因突变导致酶活性降低或缺陷，影响血红素合成，导致线粒体铁积累和红细胞无效生成。 | 已明确致病 |
| 肝细胞癌 | ALAS2基因体细胞突变可能通过影响血红素代谢和铁稳态，参与肝细胞癌的发生发展。 | 癌症相关 |
| 阵发性夜间血红蛋白尿 | 暂无明确证据 | 潜在关联 |
表达谱
组织表达
| 组织 | nTPM | 级别 |
|---|---|---|
| 骨髓 | 暂无可靠数据 | 高表达 |
| 脾脏 | 暂无可靠数据 | 中等表达 |
| 肝脏 | 暂无可靠数据 | 低表达 |
细胞系表达
| 细胞系 | nTPM | 笔记 |
|---|---|---|
| K562 | 暂无可靠数据 | 红系白血病细胞系 |
| HEL | 暂无可靠数据 | 红白血病细胞系 |
| TF-1 | 暂无可靠数据 | 红系祖细胞系 |
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.1642C>T (p.Arg548Ter) | 无义突变 | 罕见 | Loss of Function |
| c.1285G>A (p.Gly429Ser) | 错义突变 | 罕见 | Loss of Function |
| c.739G>A (p.Gly247Arg) | 错义突变 | 罕见 | Loss of Function |
突变功能分类
Loss of Function（功能缺失，LOF）
导致酶活性降低或缺失，影响血红素合成，是XLSA的主要致病机制。
Gain of Function（功能获得，GOF）
暂无明确证据。
Dominant Negative（显性负效应，DN）
暂无明确证据。
查看完整突变数据：
基因本体论 (Gene Ontology)
| • GO:0003870 (5-aminolevulinate synthase activity) | • GO:0006782 (protoporphyrinogen IX biosynthetic process) |
| • GO:0005739 (mitochondrion) | • GO:0006783 (heme biosynthetic process) |
相关通路
• Heme biosynthesis (Reactome: R-HSA-189451)
• Porphyrin metabolism (KEGG: map00860)
蛋白质功能简介
ALAS2蛋白由587个氨基酸组成，分子量约64.6 kDa。该蛋白定位于线粒体基质，以同源二聚体形式发挥催化活性。ALAS2需要辅因子磷酸吡哆醛（PLP）参与催化反应。其N端包含线粒体靶向序列，C端包含催化结构域。ALAS2的表达受铁调节蛋白（IRP）和血红素反馈调节。
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