RARS2基因｜线粒体精氨酰tRNA合成酶、功能、疾病关联与突变研究
RARS2编码线粒体精氨酰-tRNA合成酶，其突变导致早发性脑病和线粒体功能障碍，是神经发育疾病的重要致病基因。
基因信息卡
| 基因符号 | RARS2 |
|---|---|
| 基因全名 | arginyl-tRNA synthetase 2, mitochondrial |
| 基因类型 | protein-coding |
| 染色体位置 | 6q16.1 |
| NCBI Gene ID | 57038 ncbi.nlm.nih.gov/gene/57038 |
| Ensembl ID | ENSG00000140474 |
| UniProt ID | Q5T160 |
| OMIM ID | 611524 |
| HGNC ID | 21406 |
| 基因别名 | ArgRS, ArgTRS, DALRD1, MGC111427 |
基因功能与研究简介
RARS2基因编码线粒体精氨酰-tRNA合成酶，该酶催化精氨酸与对应tRNA的结合，是线粒体蛋白质合成的重要环节。RARS2突变可导致线粒体功能障碍，进而引发一系列临床表型，尤其是早发性脑病。该基因在神经发育中具有关键作用，其突变与多种神经系统疾病相关。
疾病关联
| 疾病类别 | 疾病生理机制 | 基因组证据 |
|---|---|---|
| 早发性脑病 | RARS2突变导致线粒体精氨酰-tRNA合成酶功能缺陷，影响线粒体蛋白质合成，导致能量代谢障碍，进而引起脑发育异常和神经退行性变。 | 已明确致病 |
| 高乳酸血症 | 线粒体功能障碍导致乳酸代谢异常，患者常伴有高乳酸血症。 | 已明确致病 |
| 小头畸形 | 脑发育异常可导致小头畸形，是早发性脑病的常见表现。 | 已明确致病 |
| 癫痫 | 线粒体功能障碍影响神经元兴奋性，导致癫痫发作。 | 已明确致病 |
| 脑白质病 | 线粒体功能障碍影响髓鞘形成，导致脑白质病变。 | 已明确致病 |
表达谱
组织表达
| 组织 | nTPM | 级别 |
|---|---|---|
| 脑 | 暂无可靠数据 | 高表达 |
| 心脏 | 暂无可靠数据 | 中等表达 |
| 骨骼肌 | 暂无可靠数据 | 中等表达 |
| 肝脏 | 暂无可靠数据 | 中等表达 |
| 肾脏 | 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 | 内源表达 |
| HEK293 | 暂无可靠数据 | 内源表达 |
| SH-SY5Y | 暂无可靠数据 | 内源表达 |
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.104A>G (p.Tyr35Cys) | 错义突变 | 罕见 | 可能影响酶活性 |
| c.470T>C (p.Leu157Pro) | 错义突变 | 罕见 | 可能影响蛋白质稳定性 |
| c.836G>A (p.Arg279His) | 错义突变 | 罕见 | 可能影响底物结合 |
| c.1145A>G (p.Tyr382Cys) | 错义突变 | 罕见 | 可能影响催化活性 |
| c.1358G>A (p.Arg453His) | 错义突变 | 罕见 | 可能影响蛋白质折叠 |
突变功能分类
Loss of Function（功能缺失，LOF）
大多数RARS2突变导致功能丧失，即酶活性降低或蛋白质不稳定，从而影响线粒体蛋白质合成。
Gain of Function（功能获得，GOF）
暂无明确证据表明RARS2突变具有功能获得效应。
Dominant Negative（显性负效应，DN）
暂无明确证据表明RARS2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:0004812 (aminoacyl-tRNA ligase activity) | • GO:0005739 (mitochondrion) |
| • GO:0006418 (tRNA aminoacylation for protein translation) | • GO:0006420 (arginyl-tRNA aminoacylation) |
| • GO:0005759 (mitochondrial matrix) |
相关通路
• Mitochondrial tRNA aminoacylation (R-HSA-379724)
• Mitochondrial translation (R-HSA-5368287)
蛋白质功能简介
RARS2编码的蛋白质定位于线粒体基质，属于I类氨酰-tRNA合成酶家族。该酶以同源二聚体形式存在，催化L-精氨酸与tRNA(Arg)的酯化反应，为线粒体蛋白质合成提供底物。其功能缺陷会导致线粒体呼吸链复合物组装异常，影响细胞能量代谢。
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| 产品名称 | 货号 | 物种 | 基因 ID |
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