PRKG2基因｜基因功能、疾病关联、突变与基因编辑研究
PRKG2编码cGMP依赖性蛋白激酶II，参与骨生长、肠道分泌和肿瘤抑制，其突变与肢端肢中发育不良及多种癌症相关。
基因信息卡
| 基因符号 | PRKG2 |
|---|---|
| 基因全名 | protein kinase cGMP-dependent 2 |
| 基因类型 | protein coding |
| 染色体位置 | 4q21.21 |
| NCBI Gene ID | 5593 ncbi.nlm.nih.gov/gene/5593 |
| Ensembl ID | ENSG00000138669 |
| UniProt ID | Q13237 |
| OMIM ID | 601591 |
| HGNC ID | 9411 |
| 基因别名 | cGKII, PRKGR2 |
基因功能与研究简介
PRKG2基因编码cGMP依赖性蛋白激酶II（cGKII），属于丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶家族。该酶由cGMP激活，参与多种细胞过程，包括骨生长、肠道氯离子分泌、平滑肌松弛和细胞增殖调控。PRKG2在软骨细胞中高表达，对长骨生长板的正常发育至关重要。此外，PRKG2通过抑制Wnt/β-catenin信号通路发挥肿瘤抑制作用。PRKG2基因突变可导致肢端肢中发育不良（ACD）等遗传病，其表达异常也与多种癌症相关。
疾病关联
| 疾病类别 | 疾病生理机制 | 基因组证据 |
|---|---|---|
| 肢端肢中发育不良 | PRKG2基因纯合或复合杂合突变导致cGKII功能丧失，影响软骨细胞增殖和分化，导致长骨生长板发育异常。 | 已明确致病 |
| 结直肠癌 | PRKG2表达下调或启动子甲基化导致cGKII减少，解除对Wnt/β-catenin通路的抑制，促进肿瘤发生。 | 具有较强研究证据 |
| 肝细胞癌 | PRKG2表达降低与肿瘤侵袭性相关，可能通过调控cGMP信号影响细胞增殖和凋亡。 | 潜在关联 |
| 肺癌 | PRKG2在肺癌组织中表达下调，可能参与肿瘤抑制，但具体机制尚需进一步研究。 | 潜在关联 |
表达谱
组织表达
| 组织 | nTPM | 级别 |
|---|---|---|
| 软骨 | 暂无可靠数据 | 高表达 |
| 小肠 | 暂无可靠数据 | 中等表达 |
| 肾 | 暂无可靠数据 | 中等表达 |
| 脑 | 暂无可靠数据 | 低表达 |
细胞系表达
| 细胞系 | nTPM | 笔记 |
|---|---|---|
| SW480 | 暂无可靠数据 | 结直肠癌细胞系，PRKG2表达较低 |
| HCT116 | 暂无可靠数据 | 结直肠癌细胞系，PRKG2表达较低 |
| HepG2 | 暂无可靠数据 | 肝癌细胞系，PRKG2表达中等 |
| A549 | 暂无可靠数据 | 肺癌细胞系，PRKG2表达较低 |
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.1378C>T (p.Arg460*) | 无义突变 | 罕见 | Loss of Function，导致截短蛋白，丧失激酶活性 |
| c.1642G>A (p.Gly548Arg) | 错义突变 | 罕见 | 可能影响激酶活性，导致功能受损 |
| c.1042C>T (p.Arg348Trp) | 错义突变 | 罕见 | 可能影响蛋白稳定性或激酶活性 |
突变功能分类
Loss of Function（功能缺失，LOF）
PRKG2功能缺失突变（如无义突变、移码突变）导致cGKII蛋白截短或降解，丧失激酶活性，影响cGMP信号传导，导致疾病表型。
Gain of Function（功能获得，GOF）
目前尚无明确证据表明PRKG2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PRKG2突变具有显性负效应。
查看完整突变数据：
基因本体论 (Gene Ontology)
| • GO:0004674 (protein serine/threonine kinase activity) | • GO:0005515 (protein binding) |
| • GO:0005737 (cytoplasm) | • GO:0005829 (cytosol) |
| • GO:0005886 (plasma membrane) | • GO:0007165 (signal transduction) |
| • GO:0008284 (positive regulation of cell population proliferation) | • GO:0009967 (positive regulation of signal transduction) |
| • GO:0010628 (positive regulation of gene expression) | • GO:0035556 (intracellular signal transduction) |
相关通路
• cGMP-PKG signaling pathway (KEGG: hsa04022)
• Wnt signaling pathway (KEGG: hsa04310)
蛋白质功能简介
PRKG2编码的cGKII蛋白由762个氨基酸组成，包含N端的调节域（含cGMP结合位点）和C端的催化域。在基础状态下，cGKII以无活性形式存在；当cGMP结合后，构象改变激活激酶活性。cGKII在软骨细胞中磷酸化多种底物，调节细胞增殖和分化。在肠道中，cGKII磷酸化CFTR，促进氯离子分泌。此外，cGKII通过磷酸化β-catenin抑制其核转位，从而抑制Wnt信号通路，发挥肿瘤抑制作用。
联系电话