CDK4基因｜基因功能、疾病关联、突变与基因编辑研究
CDK4是细胞周期调控的关键激酶，其突变与多种癌症发生密切相关。
基因信息卡
| 基因符号 | CDK4 |
|---|---|
| 基因全名 | Cyclin Dependent Kinase 4 |
| 基因类型 | protein-coding |
| 染色体位置 | 12q14.1 |
| NCBI Gene ID | 1019 ncbi.nlm.nih.gov/gene/1019 |
| Ensembl ID | ENSG00000135446 |
| UniProt ID | P11802 |
| OMIM ID | 123829 |
| HGNC ID | 1773 |
| 基因别名 | CMM3; PSK-J3 |
基因功能与研究简介
CDK4基因编码细胞周期蛋白依赖性激酶4，属于丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶家族。CDK4与细胞周期蛋白D（Cyclin D）结合形成复合物，磷酸化视网膜母细胞瘤蛋白（RB1），从而调控细胞周期从G1期进入S期。CDK4的活性受到CDK抑制剂（如p16INK4a）的负调控。CDK4基因的突变或扩增可导致细胞周期失控，促进肿瘤发生。
疾病关联
| 疾病类别 | 疾病生理机制 | 基因组证据 |
|---|---|---|
| 黑色素瘤 | CDK4基因的错义突变（如R24C）破坏p16INK4a结合位点，导致CDK4持续激活，促进细胞增殖，与家族性黑色素瘤相关。 | 已明确致病 |
| 胶质母细胞瘤 | CDK4基因扩增导致蛋白过表达，促进肿瘤细胞增殖。 | 具有较强研究证据 |
| 脂肪肉瘤 | CDK4基因扩增常见于高分化/去分化脂肪肉瘤，作为诊断标志物。 | 具有较强研究证据 |
| 乳腺癌 | CDK4/6通路异常激活与乳腺癌发生发展相关，CDK4/6抑制剂已用于治疗。 | 具有较强研究证据 |
| 肺癌 | CDK4基因扩增或过表达在部分肺癌中检测到，与不良预后相关。 | 潜在关联 |
表达谱
组织表达
| 组织 | nTPM | 级别 |
|---|---|---|
| 骨髓 | 暂无可靠数据 | 暂无可靠数据 |
| 淋巴结 | 暂无可靠数据 | 暂无可靠数据 |
| 脾脏 | 暂无可靠数据 | 暂无可靠数据 |
| 胸腺 | 暂无可靠数据 | 暂无可靠数据 |
| 脑 | 暂无可靠数据 | 暂无可靠数据 |
细胞系表达
| 细胞系 | nTPM | 笔记 |
|---|---|---|
| HeLa | 暂无可靠数据 | 宫颈癌细胞系 |
| A549 | 暂无可靠数据 | 肺癌细胞系 |
| MCF7 | 暂无可靠数据 | 乳腺癌细胞系 |
| U2OS | 暂无可靠数据 | 骨肉瘤细胞系 |
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 |
|---|---|---|---|
| R24C | 错义突变 | 罕见 | 破坏p16INK4a结合，导致CDK4持续激活，功能获得性突变 |
| R24H | 错义突变 | 罕见 | 类似R24C，功能获得性突变 |
| 扩增 | 拷贝数增加 | 常见于多种癌症 | 导致CDK4过表达，促进细胞增殖 |
突变功能分类
Loss of Function（功能缺失，LOF）
暂无明确证据表明CDK4存在致病性功能缺失突变。
Gain of Function（功能获得，GOF）
R24C和R24H突变导致CDK4对p16INK4a抑制不敏感，持续激活，属于功能获得性突变。
Dominant Negative（显性负效应，DN）
暂无明确证据表明CDK4存在显性负性突变。
查看完整突变数据：
基因本体论 (Gene Ontology)
| • GO:0004693 | • GO:0005515 |
| • GO:0005634 | • GO:0006468 |
| • GO:0007049 | • GO:0016301 |
| • GO:0016740 |
相关通路
• hsa04110
• hsa05200
• hsa05212
• hsa05215
• hsa05218
• hsa05219
• hsa05220
• hsa05222
• hsa05223
• hsa05224
• hsa05225
• hsa05226
蛋白质功能简介
CDK4蛋白由303个氨基酸组成，分子量约34 kDa。其结构包含N端激酶结构域和C端调控结构域。CDK4与Cyclin D结合后，其激酶活性被激活，磷酸化RB1蛋白，释放转录因子E2F，促进细胞周期相关基因表达。CDK4活性受CDK抑制剂（如p16INK4a、p21Cip1）调控。CDK4在细胞周期G1/S检查点中起关键作用，其异常激活是多种癌症的驱动因素。
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