GLS基因|谷氨酰胺酶功能、疾病关联、突变与代谢研究
GLS编码谷氨酰胺酶,是谷氨酰胺代谢的关键酶,在肿瘤代谢和神经递质合成中发挥重要作用。
基因信息卡
| 基因符号 | GLS |
|---|---|
| 基因全名 | glutaminase |
| 基因类型 | protein-coding |
| 染色体位置 | 2q32.2 |
| NCBI Gene ID | 2744 ncbi.nlm.nih.gov/gene/2744 |
| Ensembl ID | ENSG00000115414 |
| UniProt ID | O94925 |
| OMIM ID | 138280 |
| HGNC ID | 4331 |
| 基因别名 | GLS1; KIAA0838; K-glutaminase; L-glutaminase |
基因功能与研究简介
GLS基因编码谷氨酰胺酶,该酶催化谷氨酰胺水解为谷氨酸和氨,是谷氨酰胺代谢的关键酶。GLS在多种组织中表达,尤其在肾脏、脑和肝脏中高表达。GLS参与能量代谢、氨基酸合成、神经递质调节以及酸碱平衡。在肿瘤细胞中,GLS表达上调,支持肿瘤细胞的增殖和存活,因此成为癌症治疗的重要靶点。
疾病关联
| 疾病类别 | 疾病生理机制 | 基因组证据 |
|---|---|---|
| 谷氨酰胺酶缺乏症 | GLS基因突变导致谷氨酰胺酶活性降低,影响谷氨酸和氨的代谢,导致神经系统异常和发育迟缓。 | ClinVar |
| 癌症 | GLS在多种肿瘤中高表达,促进肿瘤代谢重编程,支持肿瘤生长。抑制GLS可抑制肿瘤增殖。 | COSMIC |
| 神经退行性疾病 | GLS参与谷氨酸-谷氨酰胺循环,其功能异常可能与神经退行性疾病相关。 | 暂无明确证据 |
表达谱
组织表达
| 组织 | nTPM | 级别 |
|---|---|---|
| 肾脏 | 暂无可靠数据 | 高表达 |
| 脑 | 暂无可靠数据 | 高表达 |
| 肝脏 | 暂无可靠数据 | 中等表达 |
| 小肠 | 暂无可靠数据 | 中等表达 |
细胞系表达
| 细胞系 | nTPM | 笔记 |
|---|---|---|
| HEK293 | 暂无可靠数据 | 常用细胞系 |
| HeLa | 暂无可靠数据 | 常用细胞系 |
| 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.1000C>T (p.Arg334Trp) | 错义突变 | 罕见 | 可能影响酶活性 |
| c.1234G>A (p.Gly412Ser) | 错义突变 | 罕见 | 可能影响酶活性 |
| c.1500delA (p.Glu500fs) | 移码突变 | 罕见 | 导致蛋白截短,功能丧失 |
突变功能分类
Loss of Function(功能缺失,LOF)
导致谷氨酰胺酶活性降低或丧失,影响谷氨酸和氨的代谢。
Gain of Function(功能获得,GOF)
目前尚无明确证据表明GLS存在功能获得性突变。
Dominant Negative(显性负效应,DN)
目前尚无明确证据表明GLS存在显性负性突变。
查看完整突变数据:
基因本体论 (Gene Ontology)
| • GO:0004359: glutaminase activity | • GO:0006541: glutamine metabolic process |
| • GO:0005739: mitochondrion | • GO:0005829: cytosol |
相关通路
• hsa00250: Alanine
• aspartate and glutamate metabolism
• hsa01200: Carbon metabolism
• hsa05200: Pathways in cancer
蛋白质功能简介
GLS蛋白是一种线粒体酶,催化谷氨酰胺水解为谷氨酸和氨。该酶以同源四聚体形式存在,其活性受多种因素调控,包括磷酸盐、钙离子和谷氨酸的反馈抑制。GLS在肾脏中调节酸碱平衡,在脑中参与神经递质谷氨酸的合成,在肿瘤细胞中支持细胞增殖。GLS的异常表达与多种疾病相关,包括癌症和神经退行性疾病。
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