HARS1基因｜组氨酰-tRNA合成酶功能、疾病关联、突变与基因编辑研究
HARS1基因编码组氨酰-tRNA合成酶，是蛋白质合成中的关键酶，其突变与神经病变和自身免疫疾病相关。
基因信息卡
| 基因符号 | HARS1 |
|---|---|
| 基因全名 | histidyl-tRNA synthetase 1 |
| 基因类型 | protein-coding |
| 染色体位置 | 5q31.3 |
| NCBI Gene ID | 3035 ncbi.nlm.nih.gov/gene/3035 |
| Ensembl ID | ENSG00000170445 |
| UniProt ID | P12081 |
| OMIM ID | 142810 |
| HGNC ID | 4816 |
| 基因别名 | HARS; HisRS; USH3B |
基因功能与研究简介
HARS1基因编码组氨酰-tRNA合成酶，该酶催化组氨酸与对应tRNA的结合，是蛋白质合成中的关键步骤。HARS1在细胞质中发挥作用，参与mRNA翻译过程。该基因的突变与多种疾病相关，包括常染色体隐性遗传的腓骨肌萎缩症（CMT）和常染色体显性遗传的尤塞氏综合征（USH3B）。此外，HARS1也是自身免疫性疾病中自身抗体的靶点。
疾病关联
| 疾病类别 | 疾病生理机制 | 基因组证据 |
|---|---|---|
| 腓骨肌萎缩症（Charcot-Marie-Tooth disease） | HARS1基因突变导致组氨酰-tRNA合成酶功能异常，影响周围神经髓鞘形成，导致神经传导障碍。 | 已明确致病 |
| 尤塞氏综合征（Usher syndrome type 3B） | HARS1基因突变导致感音神经性耳聋和视网膜色素变性，机制可能与蛋白质合成异常有关。 | 已明确致病 |
| 自身免疫性疾病（如间质性肺病） | HARS1蛋白作为自身抗原，产生抗组氨酰-tRNA合成酶抗体（Jo-1抗体），参与自身免疫反应。 | 具有较强研究证据 |
表达谱
组织表达
| 组织 | nTPM | 级别 |
|---|---|---|
| 脑 | 暂无可靠数据 | 高表达 |
| 骨骼肌 | 暂无可靠数据 | 高表达 |
| 心脏 | 暂无可靠数据 | 中等表达 |
| 肝脏 | 暂无可靠数据 | 中等表达 |
细胞系表达
| 细胞系 | nTPM | 笔记 |
|---|---|---|
| HeLa | 暂无可靠数据 | 常用细胞系 |
| HEK293 | 暂无可靠数据 | 常用细胞系 |
| SH-SY5Y | 暂无可靠数据 | 神经细胞系 |
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.424G>A (p.Asp142Asn) | 错义突变 | 罕见 | 可能影响酶活性，与CMT相关 |
| c.1219C>T (p.Arg407Cys) | 错义突变 | 罕见 | 可能影响蛋白质稳定性，与USH3B相关 |
| c.1556G>A (p.Arg519His) | 错义突变 | 罕见 | 可能影响tRNA结合，与CMT相关 |
突变功能分类
Loss of Function（功能缺失，LOF）
导致组氨酰-tRNA合成酶活性降低或丧失，影响蛋白质合成，常见于CMT和USH3B的隐性突变。
Gain of Function（功能获得，GOF）
目前暂无明确证据表明HARS1突变具有功能获得效应。
Dominant Negative（显性负效应，DN）
显性突变可能产生异常蛋白，干扰正常酶功能，见于显性遗传的USH3B。
查看完整突变数据：
基因本体论 (Gene Ontology)
| • GO:0004812 (aminoacyl-tRNA ligase activity) | • GO:0004821 (histidine-tRNA ligase activity) |
| • GO:0005737 (cytoplasm) | • GO:0006418 (tRNA aminoacylation for protein translation) |
| • GO:0005524 (ATP binding) |
相关通路
• Aminoacyl-tRNA biosynthesis (KEGG: hsa00970)
• tRNA Aminoacylation (Reactome: R-HSA-379716)
蛋白质功能简介
HARS1蛋白是组氨酰-tRNA合成酶，属于class II aminoacyl-tRNA synthetase家族。该酶以同源二聚体形式存在，催化组氨酸与tRNA(His)的氨酰化反应，需要ATP提供能量。HARS1在细胞质中广泛表达，尤其在蛋白质合成活跃的组织中高表达。除了催化功能外，HARS1还参与细胞信号传导和血管生成等非经典功能。
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| 产品名称 | 货号 | 物种 | 基因 ID |
|---|
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