LARS1基因｜基因功能、疾病关联、突变与基因编辑研究
LARS1基因编码亮氨酰-tRNA合成酶，是蛋白质合成中的关键酶，其突变可导致严重的中枢神经系统和肝脏疾病。
基因信息卡
| 基因符号 | LARS1 |
|---|---|
| 基因全名 | leucyl-tRNA synthetase 1 |
| 基因类型 | protein-coding |
| 染色体位置 | 5q32 |
| NCBI Gene ID | 51520 ncbi.nlm.nih.gov/gene/51520 |
| Ensembl ID | ENSG00000133706 |
| UniProt ID | Q9P2J5 |
| OMIM ID | 151350 |
| HGNC ID | 6510 |
| 基因别名 | FLJ10555, LeuRS, LEURS, RNTLS |
基因功能与研究简介
LARS1基因编码亮氨酰-tRNA合成酶，该酶催化亮氨酸与对应tRNA的结合，是蛋白质合成中的关键步骤。LARS1在细胞质中发挥作用，参与mRNA翻译过程。LARS1突变可导致多种疾病，包括婴儿肝衰竭综合征1型（ILFS1）和周围神经病变。此外，LARS1还参与mTORC1信号通路的调控，影响细胞生长和代谢。
疾病关联
| 疾病类别 | 疾病生理机制 | 基因组证据 |
|---|---|---|
| 婴儿肝衰竭综合征1型（Infantile Liver Failure Syndrome 1, ILFS1） | LARS1基因突变导致酶活性降低，影响蛋白质合成，导致肝细胞功能障碍和肝衰竭。 | 已明确致病 |
| 周围神经病变（Peripheral Neuropathy） | LARS1突变导致神经元中蛋白质合成异常，引起轴突变性和神经传导障碍。 | 具有较强研究证据 |
| 癌症相关 | LARS1在多种肿瘤中高表达，可能通过调控mTORC1信号通路促进肿瘤生长，但具体机制尚在研究中。 | 潜在关联 |
表达谱
组织表达
| 组织 | nTPM | 级别 |
|---|---|---|
| 肝脏 | 暂无可靠数据 | 高表达 |
| 肾脏 | 暂无可靠数据 | 中等表达 |
| 脑 | 暂无可靠数据 | 中等表达 |
| 骨骼肌 | 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 |
| 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 |
|---|---|---|---|
| c.1562G>A (p.Arg521His) | 错义突变 | 罕见 | 可能影响酶活性，导致功能丧失 |
| c.1886C>T (p.Pro629Leu) | 错义突变 | 罕见 | 可能影响蛋白质稳定性，导致功能丧失 |
| c.2000delC (p.Pro667LeufsTer5) | 移码突变 | 罕见 | 导致截短蛋白，功能丧失 |
突变功能分类
Loss of Function（功能缺失，LOF）
大多数LARS1突变导致酶活性降低或蛋白质稳定性下降，属于功能丧失型突变。
Gain of Function（功能获得，GOF）
暂无明确证据表明LARS1存在功能获得型突变。
Dominant Negative（显性负效应，DN）
部分突变可能通过显性负效应干扰正常等位基因的功能，但具体机制尚需进一步研究。
查看完整突变数据：
基因本体论 (Gene Ontology)
| • GO:0000166 - nucleotide binding | • GO:0004812 - aminoacyl-tRNA ligase activity |
| • GO:0004823 - leucine-tRNA ligase activity | • GO:0005524 - ATP binding |
| • GO:0005737 - cytoplasm | • GO:0006418 - tRNA aminoacylation for protein translation |
| • GO:0006429 - leucyl-tRNA aminoacylation | • GO:0017101 - aminoacyl-tRNA synthetase multienzyme complex |
相关通路
• Aminoacyl-tRNA biosynthesis (KEGG: hsa00970)
• Cytoplasmic tRNA aminoacylation (Reactome: R-HSA-379716)
蛋白质功能简介
LARS1蛋白是亮氨酰-tRNA合成酶，属于氨酰-tRNA合成酶家族。该酶在细胞质中催化亮氨酸与tRNA(Leu)的结合，确保蛋白质合成中亮氨酸的正确掺入。LARS1蛋白由约1000个氨基酸组成，包含催化结构域、反密码子结合结构域和编辑结构域。除了在翻译中的作用，LARS1还参与mTORC1信号通路的调控，通过感知细胞内亮氨酸水平调节细胞生长和代谢。LARS1突变可导致酶活性降低，影响蛋白质合成，进而导致多种疾病。
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| 产品名称 | 货号 | 物种 | 基因 ID |
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