DMPK基因｜基因功能、疾病关联、突变与基因编辑研究
DMPK基因编码肌强直性营养不良蛋白激酶，其异常重复扩增导致1型肌强直性营养不良，是神经肌肉疾病研究的重要靶点。
基因信息卡
| 基因符号 | DMPK |
|---|---|
| 基因全名 | DM1 protein kinase |
| 基因类型 | protein coding |
| 染色体位置 | 19q13.32 |
| NCBI Gene ID | 1760 ncbi.nlm.nih.gov/gene/1760 |
| Ensembl ID | ENSG00000104936 |
| UniProt ID | Q09013 |
| OMIM ID | 605377 |
| HGNC ID | 2933 |
| 基因别名 | DM, DM1, DM1PK, DMK, MDPK, MT-PK |
基因功能与研究简介
DMPK基因编码肌强直性营养不良蛋白激酶，属于丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶家族。该蛋白在多种组织中表达，尤其在骨骼肌、心肌和脑中高表达。DMPK基因的3'非翻译区含有CTG三核苷酸重复序列，正常重复数为5-37，当重复数超过50时，导致1型肌强直性营养不良（DM1）。DM1是一种常染色体显性遗传病，表现为肌强直、进行性肌无力、心脏传导异常、白内障和内分泌紊乱等。DMPK基因的突变或异常重复扩增通过多种机制致病，包括RNA毒性、蛋白功能缺失和邻近基因表达异常。
疾病关联
| 疾病类别 | 疾病生理机制 | 基因组证据 |
|---|---|---|
| 1型肌强直性营养不良 | DMPK基因3'UTR中CTG重复扩增（>50次），导致RNA毒性，影响RNA结合蛋白功能，进而干扰多种基因的剪接和翻译，同时DMPK蛋白表达减少，引起多系统症状。 | 已明确致病 |
| 2型肌强直性营养不良 | 虽然DM2由CNBP基因CCTG重复扩增引起，但DMPK基因的变异可能影响疾病表型，但证据有限。 | 潜在关联 |
| 心脏传导异常 | DMPK基因突变或重复扩增导致心肌细胞中离子通道表达异常，引起传导阻滞和心律失常。 | 具有较强研究证据 |
| 白内障 | DMPK基因重复扩增导致晶状体蛋白异常，引起早发性白内障。 | 具有较强研究证据 |
表达谱
组织表达
| 组织 | nTPM | 级别 |
|---|---|---|
| 骨骼肌 | 暂无可靠数据 | 高表达 |
| 心肌 | 暂无可靠数据 | 高表达 |
| 脑 | 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 |
|---|---|---|
| HeLa | 暂无可靠数据 | 宫颈癌细胞系 |
| HEK293 | 暂无可靠数据 | 人胚肾细胞系 |
| 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 |
|---|---|---|---|
| CTG重复扩增 | 三核苷酸重复扩增 | 正常5-37次，致病>50次 | 功能获得（RNA毒性）和功能缺失（蛋白减少） |
| c.187C>T (p.Arg63Ter) | 无义突变 | 罕见 | 功能缺失（Loss of Function） |
| c.362A>G (p.Asp121Gly) | 错义突变 | 罕见 | 可能影响激酶活性，功能缺失或显性负性 |
突变功能分类
Loss of Function（功能缺失，LOF）
DMPK蛋白激酶活性降低或缺失，导致细胞信号传导异常，影响肌肉和心脏功能。
Gain of Function（功能获得，GOF）
CTG重复扩增产生的RNA毒性，通过结合RNA结合蛋白，干扰正常RNA加工，导致多系统症状。
Dominant Negative（显性负效应，DN）
某些错义突变可能产生异常蛋白，干扰正常DMPK蛋白的功能，但证据有限。
查看完整突变数据：
基因本体论 (Gene Ontology)
| • GO:0004672 (protein kinase activity) | • GO:0005524 (ATP binding) |
| • GO:0006468 (protein phosphorylation) | • GO:0005737 (cytoplasm) |
| • GO:0005886 (plasma membrane) |
相关通路
• Myotonic dystrophy pathway (WP3925)
• DMPK signaling pathway (WP3930)
蛋白质功能简介
DMPK蛋白是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，由629个氨基酸组成，包含N端激酶结构域、中央螺旋区域和C端卷曲螺旋结构域。该蛋白在细胞质中与肌动蛋白细胞骨架和线粒体相关，参与调节细胞骨架动力学、离子通道功能和细胞凋亡。DMPK蛋白在骨骼肌、心肌和脑中高表达，对维持肌肉和心脏正常功能至关重要。其激酶活性受多种因素调控，包括自身磷酸化和与肌动蛋白的结合。
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