GMDS基因｜基因功能、疾病关联、突变与代谢研究
GMDS编码GDP-甘露糖4,6-脱水酶，参与GDP-L-岩藻糖合成，影响细胞黏附、免疫调节及肿瘤进展。
基因信息卡
| 基因符号 | GMDS |
|---|---|
| 基因全名 | GDP-mannose 4,6-dehydratase |
| 基因类型 | protein-coding |
| 染色体位置 | 6p25.3 |
| NCBI Gene ID | 2762 ncbi.nlm.nih.gov/gene/2762 |
| Ensembl ID | ENSG00000112659 |
| UniProt ID | O60547 |
| OMIM ID | 602936 |
| HGNC ID | 4370 |
| 基因别名 | GMD, SDR2E1, GDP-D-mannose dehydratase |
基因功能与研究简介
GMDS基因编码GDP-甘露糖4,6-脱水酶，该酶催化GDP-甘露糖转化为GDP-4-酮-6-脱氧甘露糖，是GDP-L-岩藻糖从头合成途径中的关键限速酶。GDP-L-岩藻糖是岩藻糖基转移酶的底物，参与细胞表面糖蛋白和糖脂的岩藻糖基化修饰，影响细胞黏附、免疫应答和肿瘤转移等过程。GMDS基因突变可导致岩藻糖代谢异常，与白细胞黏附缺陷II型（LAD II）和多种癌症的进展相关。
疾病关联
| 疾病类别 | 疾病生理机制 | 基因组证据 |
|---|---|---|
| 白细胞黏附缺陷II型（LAD II） | GMDS基因突变导致GDP-L-岩藻糖合成障碍，影响选择素配体的岩藻糖基化，导致白细胞滚动和黏附缺陷，表现为反复感染、智力发育迟缓等。 | 已明确致病（OMIM） |
| 结直肠癌 | GMDS表达下调或突变导致岩藻糖基化异常，影响细胞黏附分子功能，促进肿瘤侵袭和转移。 | 较强研究证据（COSMIC, ClinVar） |
| 肝细胞癌 | GMDS表达降低与肿瘤进展和不良预后相关，可能通过影响糖基化修饰促进肿瘤生长。 | 潜在关联（研究证据） |
| 胰腺癌 | GMDS突变或表达异常可能影响肿瘤细胞糖蛋白的岩藻糖基化，参与肿瘤恶性行为。 | 潜在关联（研究证据） |
表达谱
组织表达
| 组织 | nTPM | 级别 |
|---|---|---|
| 肝脏 | 暂无可靠数据 | 暂无可靠数据 |
| 肾脏 | 暂无可靠数据 | 暂无可靠数据 |
| 小肠 | 暂无可靠数据 | 暂无可靠数据 |
| 结肠 | 暂无可靠数据 | 暂无可靠数据 |
| 肺 | 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 | 暂无可靠数据 |
| HepG2 | 暂无可靠数据 | 暂无可靠数据 |
| A549 | 暂无可靠数据 | 暂无可靠数据 |
| HCT116 | 暂无可靠数据 | 暂无可靠数据 |
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.103C>T (p.Arg35Ter) | 无义突变 | 罕见 | Loss of Function：导致截短蛋白，酶活性丧失，影响GDP-L-岩藻糖合成。 |
| c.556C>T (p.Arg186Ter) | 无义突变 | 罕见 | Loss of Function：导致截短蛋白，酶活性丧失，与LAD II相关。 |
| c.742G>A (p.Gly248Ser) | 错义突变 | 罕见 | 可能影响蛋白稳定性或催化活性，功能影响待验证。 |
| c.860G>A (p.Arg287His) | 错义突变 | 罕见 | 可能影响酶活性，与肿瘤相关，但功能证据有限。 |
突变功能分类
Loss of Function（功能缺失，LOF）
Loss of Function（功能缺失型突变）：导致GMDS酶活性降低或丧失，影响GDP-L-岩藻糖合成，进而影响岩藻糖基化过程。例如无义突变p.Arg35Ter和p.Arg186Ter。
Gain of Function（功能获得，GOF）
Gain of Function（功能获得型突变）：目前暂无明确证据表明GMDS存在功能获得型突变。
Dominant Negative（显性负效应，DN）
Dominant Negative（显性负性突变）：目前暂无明确证据表明GMDS存在显性负性突变。
查看完整突变数据：
基因本体论 (Gene Ontology)
| • GO:0003979 (UDP-glucose 4-epimerase activity) | • GO:0008446 (GDP-mannose 4 |
| • 6-dehydratase activity) | • GO:0005975 (carbohydrate metabolic process) |
| • GO:0006013 (mannose metabolic process) | • GO:0006054 (GDP-mannose metabolic process) |
| • GO:0009101 (glycoprotein biosynthetic process) | • GO:0016020 (membrane) |
| • GO:0005829 (cytosol) |
相关通路
• Metabolic pathways (hsa01100)
• Fructose and mannose metabolism (hsa00051)
• GDP-L-fucose biosynthesis (hsa00052)
蛋白质功能简介
GMDS蛋白（UniProt O60547）属于短链脱氢酶/还原酶（SDR）家族，为NADP依赖性酶。该蛋白以同源二聚体形式存在，催化GDP-甘露糖的C-4位氧化和C-6位脱氢，生成GDP-4-酮-6-脱氧甘露糖。该产物进一步经两步反应生成GDP-L-岩藻糖。GMDS蛋白在多种组织中表达，尤其在肝脏、肾脏和肠道中较高。其亚细胞定位主要在细胞质中。
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