FDPS基因｜法尼基二磷酸合酶功能、疾病关联、突变与药物靶点研究
FDPS编码法尼基二磷酸合酶，是甲羟戊酸途径的关键酶，参与胆固醇合成及蛋白质异戊二烯化，与骨疾病和癌症相关，是双膦酸盐药物的主要靶点。
基因信息卡
| 基因符号 | FDPS |
|---|---|
| 基因全名 | farnesyl diphosphate synthase |
| 基因类型 | protein-coding |
| 染色体位置 | 1q22 |
| NCBI Gene ID | 2224 ncbi.nlm.nih.gov/gene/2224 |
| Ensembl ID | ENSG00000160752 |
| UniProt ID | P14324 |
| OMIM ID | 134629 |
| HGNC ID | 3631 |
| 基因别名 | FPS; FPPS; POROK9 |
基因功能与研究简介
FDPS基因编码法尼基二磷酸合酶，该酶催化异戊烯基焦磷酸（IPP）和二甲基烯丙基焦磷酸（DMAPP）缩合生成香叶基焦磷酸（GPP），并进一步与IPP缩合生成法尼基焦磷酸（FPP）。FPP是胆固醇合成、类异戊二烯合成以及蛋白质异戊二烯化（如Ras蛋白的法尼基化）的重要前体。FDPS在甲羟戊酸途径中发挥关键作用，其活性受他汀类药物和双膦酸盐的抑制。FDPS基因突变可导致骨发育异常，其表达异常与多种癌症相关。
疾病关联
| 疾病类别 | 疾病生理机制 | 基因组证据 |
|---|---|---|
| 骨发育异常（Porokeratosis 9） | FDPS基因突变导致法尼基二磷酸合酶功能异常，影响蛋白质异戊二烯化，进而导致皮肤角质形成细胞异常增殖和分化，引起播散性浅表性光线性汗孔角化症（Porokeratosis 9）。 | OMIM |
| 癌症（多种类型） | FDPS在多种肿瘤中高表达，可能通过促进蛋白质异戊二烯化（如Ras）和胆固醇合成，支持肿瘤细胞增殖和存活。 | COSMIC, PubMed |
| 骨疾病（骨质疏松等） | FDPS是双膦酸盐药物的靶点，抑制FDPS可抑制破骨细胞活性，用于治疗骨质疏松等骨吸收疾病。 | OMIM, PubMed |
表达谱
组织表达
| 组织 | nTPM | 级别 |
|---|---|---|
| 肝脏 | 暂无可靠数据 | 高表达（根据GTEx，但nTPM未提供） |
| 脂肪组织 | 暂无可靠数据 | 中等表达 |
| 肾上腺 | 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 |
| MCF7 | 暂无可靠数据 | 乳腺癌细胞系 |
| A549 | 暂无可靠数据 | 肺癌细胞系 |
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.769A>G (p.Lys257Glu) | 错义突变 | 罕见 | 可能影响酶活性，与Porokeratosis 9相关 |
| c.940A>G (p.Thr314Ala) | 错义突变 | 罕见 | 可能影响酶活性，与Porokeratosis 9相关 |
| c.1129G>A (p.Gly377Ser) | 错义突变 | 罕见 | 可能影响酶活性，与Porokeratosis 9相关 |
突变功能分类
Loss of Function（功能缺失，LOF）
FDPS基因突变导致酶活性降低或丧失，影响FPP合成，进而影响蛋白质异戊二烯化，导致细胞信号传导异常，与Porokeratosis 9等疾病相关。
Gain of Function（功能获得，GOF）
暂无明确证据表明FDPS存在功能获得性突变。
Dominant Negative（显性负效应，DN）
暂无明确证据表明FDPS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:0004161 farnesyltranstransferase activity | • GO:0004337 geranyltranstransferase activity |
| • GO:0008299 isoprenoid biosynthetic process | • GO:0006695 cholesterol biosynthetic process |
| • GO:0005829 cytosol | • GO:0005739 mitochondrion |
相关通路
• hsa00900 Terpenoid backbone biosynthesis
• hsa00100 Steroid biosynthesis
• hsa01100 Metabolic pathways
蛋白质功能简介
法尼基二磷酸合酶（FDPS）是甲羟戊酸途径中的关键酶，催化IPP和DMAPP缩合生成GPP，再与IPP缩合生成FPP。FPP是胆固醇、泛醌、多萜醇等类异戊二烯化合物的前体，也是蛋白质异戊二烯化（如Ras、Rho等小G蛋白的法尼基化或香叶基香叶基化）的底物。FDPS在细胞质中发挥功能，其活性受双膦酸盐类药物（如唑来膦酸）的抑制，临床上用于治疗骨质疏松和肿瘤相关骨病。FDPS在多种肿瘤中高表达，可能通过促进蛋白质异戊二烯化和胆固醇合成支持肿瘤生长，因此也是潜在的抗癌药物靶点。
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