CBS基因｜基因功能、疾病关联、突变与基因编辑研究
CBS基因编码胱硫醚β-合酶，是转硫途径的关键酶，其突变导致同型半胱氨酸尿症，并与心血管疾病风险相关。
基因信息卡
| 基因符号 | CBS |
|---|---|
| 基因全名 | cystathionine beta-synthase |
| 基因类型 | protein-coding |
| 染色体位置 | 21q22.3 |
| NCBI Gene ID | 875 ncbi.nlm.nih.gov/gene/875 |
| Ensembl ID | ENSG00000160200 |
| UniProt ID | P35520 |
| OMIM ID | 613381 |
| HGNC ID | 1550 |
| 基因别名 | HIP4 |
基因功能与研究简介
CBS基因编码胱硫醚β-合酶（cystathionine beta-synthase），是转硫途径中的关键酶，催化同型半胱氨酸与丝氨酸缩合生成胱硫醚。该酶需要辅因子吡哆醛-5'-磷酸（PLP）和血红素。CBS基因突变是导致同型半胱氨酸尿症（homocystinuria）的主要原因，该疾病为常染色体隐性遗传病，表现为高同型半胱氨酸血症、血栓形成、骨骼异常和智力障碍等。此外，CBS基因多态性可能影响血浆同型半胱氨酸水平，与心血管疾病风险相关。
疾病关联
| 疾病类别 | 疾病生理机制 | 基因组证据 |
|---|---|---|
| 同型半胱氨酸尿症 | CBS基因突变导致酶活性降低或缺失，引起同型半胱氨酸在体内蓄积，导致多种临床表现。 | 已明确致病 |
| 心血管疾病 | CBS基因多态性（如T833C）与血浆同型半胱氨酸水平升高相关，可能增加心血管疾病风险。 | 具有较强研究证据 |
| 神经管缺陷 | CBS基因多态性可能影响叶酸代谢，与神经管缺陷风险相关。 | 潜在关联 |
表达谱
组织表达
| 组织 | nTPM | 级别 |
|---|---|---|
| 肝脏 | 暂无可靠数据 | 高表达 |
| 肾脏 | 暂无可靠数据 | 中等表达 |
| 胰腺 | 暂无可靠数据 | 中等表达 |
| 脑 | 暂无可靠数据 | 低表达 |
细胞系表达
| 细胞系 | nTPM | 笔记 |
|---|---|---|
| HepG2 | 暂无可靠数据 | 肝癌细胞系 |
| HEK293 | 暂无可靠数据 | 胚胎肾细胞系 |
| SH-SY5Y | 暂无可靠数据 | 神经母细胞瘤细胞系 |
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.833T>C (p.I278T) | 错义突变 | 常见突变，约占等位基因的20% | 导致酶活性降低，对PLP亲和力下降 |
| c.919G>A (p.G307S) | 错义突变 | 常见突变，约占等位基因的10% | 导致酶活性降低，影响蛋白稳定性 |
| c.341C>T (p.A114V) | 错义突变 | 较少见 | 导致酶活性降低 |
| c.430C>T (p.R144C) | 错义突变 | 较少见 | 导致酶活性降低 |
| c.572C>T (p.T191M) | 错义突变 | 较少见 | 导致酶活性降低 |
突变功能分类
Loss of Function（功能缺失，LOF）
大多数CBS突变导致酶活性丧失或降低，属于功能缺失型突变。
Gain of Function（功能获得，GOF）
暂无明确证据表明CBS存在功能获得型突变。
Dominant Negative（显性负效应，DN）
暂无明确证据表明CBS突变具有显性负效应。
查看完整突变数据：
基因本体论 (Gene Ontology)
| • GO:0004129 | • GO:0005515 |
| • GO:0005739 | • GO:0005829 |
| • GO:0008652 | • GO:0009100 |
| • GO:0019346 | • GO:0030170 |
| • GO:0042803 | • GO:0046872 |
相关通路
• hsa00270
• hsa00920
• hsa01100
蛋白质功能简介
CBS蛋白由551个氨基酸组成，分子量约61 kDa。蛋白包含N端血红素结合域、催化域和C端调节域。血红素结合域对酶活性至关重要，PLP结合在催化域。CBS蛋白在体内形成同源四聚体，催化同型半胱氨酸与丝氨酸缩合生成胱硫醚。该酶活性受SAM（S-腺苷甲硫氨酸）变构激活。CBS蛋白主要定位在细胞质，部分在线粒体。
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