NFS1基因｜功能、疾病关联、突变与铁硫簇生物合成研究
NFS1是铁硫簇组装的核心半胱氨酸脱硫酶，其功能缺陷与多种线粒体疾病和癌症相关。
基因信息卡
| 基因符号 | NFS1 |
|---|---|
| 基因全名 | NFS1 cysteine desulfurase |
| 基因类型 | protein-coding |
| 染色体位置 | 20q11.22 |
| NCBI Gene ID | 9054 ncbi.nlm.nih.gov/gene/9054 |
| Ensembl ID | ENSG00000124217 |
| UniProt ID | Q9Y697 |
| OMIM ID | 603485 |
| HGNC ID | 15910 |
| 基因别名 | IscS, NIFS |
基因功能与研究简介
NFS1基因编码半胱氨酸脱硫酶，是铁硫簇（iron-sulfur cluster）生物合成的关键酶。该酶催化L-半胱氨酸脱硫，提供硫元素用于铁硫簇的组装，进而参与线粒体呼吸链复合物、多种代谢酶和DNA修复蛋白的成熟。NFS1功能缺陷会导致铁硫簇合成障碍，影响细胞能量代谢和氧化还原平衡，与多种线粒体疾病和癌症相关。
疾病关联
| 疾病类别 | 疾病生理机制 | 基因组证据 |
|---|---|---|
| 线粒体铁硫簇病 | NFS1突变导致铁硫簇合成缺陷，影响呼吸链复合物活性，导致线粒体功能障碍，表现为肌病、脑病等。 | 已明确致病 |
| 癌症 | NFS1在多种肿瘤中高表达，可能通过维持铁硫簇稳态促进肿瘤细胞增殖和存活。 | 具有较强研究证据 |
| 铁粒幼细胞性贫血 | NFS1突变可能影响红细胞线粒体铁代谢，导致铁粒幼细胞性贫血。 | 潜在关联 |
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 |
| 心脏 | 暂无可靠数据 | 暂无可靠数据 |
| 骨骼肌 | 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 |
| HEK293 | 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 |
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.215C>T (p.Thr72Ile) | 错义突变 | 罕见 | 可能影响蛋白稳定性或催化活性，导致功能部分丧失 |
| c.671G>A (p.Arg224His) | 错义突变 | 罕见 | 可能影响底物结合或催化，导致功能部分丧失 |
| c.1015C>T (p.Arg339Trp) | 错义突变 | 罕见 | 可能影响蛋白折叠或相互作用，导致功能部分丧失 |
突变功能分类
Loss of Function（功能缺失，LOF）
Loss of Function（功能丧失型）：NFS1突变导致半胱氨酸脱硫酶活性降低或缺失，影响铁硫簇合成，导致线粒体功能障碍。
Gain of Function（功能获得，GOF）
Gain of Function（功能获得型）：目前暂无明确证据表明NFS1存在功能获得型突变。
Dominant Negative（显性负效应，DN）
Dominant Negative（显性负效）：NFS1突变可能产生显性负效应，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:0003824 (catalytic activity) | • GO:0005506 (iron ion binding) |
| • GO:0005515 (protein binding) | • GO:0005739 (mitochondrion) |
| • GO:0006534 (cysteine metabolic process) | • GO:0016226 (iron-sulfur cluster assembly) |
| • GO:0031072 (heat shock protein binding) |
相关通路
• WP25 (Iron-sulfur cluster assembly)
• hsa04122 (Sulfur relay system)
• hsa04714 (Thermogenesis)
蛋白质功能简介
NFS1蛋白是半胱氨酸脱硫酶，属于II类吡哆醛磷酸依赖性酶家族。它定位于线粒体基质，是铁硫簇组装复合物的核心组分。NFS1通过催化L-半胱氨酸脱硫，生成丙氨酸和硫烷硫，为铁硫簇组装提供硫。该蛋白与ISD11、ISCU等蛋白相互作用，形成复合物参与铁硫簇的从头合成。NFS1的活性对线粒体呼吸链复合物I、II、III的组装至关重要，并参与DNA修复和铁代谢的调控。
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| 产品名称 | 货号 | 物种 | 基因 ID |
|---|
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