TGM1基因｜转谷氨酰胺酶1功能、疾病关联、突变与基因编辑研究
TGM1基因编码表皮转谷氨酰胺酶1，是角质化包膜形成的关键酶，其突变导致常染色体隐性遗传性鱼鳞病。
基因信息卡
| 基因符号 | TGM1 |
|---|---|
| 基因全名 | transglutaminase 1 |
| 基因类型 | protein coding |
| 染色体位置 | 14q12 |
| NCBI Gene ID | 7051 ncbi.nlm.nih.gov/gene/7051 |
| Ensembl ID | ENSG00000162419 |
| UniProt ID | P22735 |
| OMIM ID | 190195 |
| HGNC ID | 11777 |
| 基因别名 | TGASE, TGK, KTG, ARCI1, LI, LI1, ICR2, TGMI |
基因功能与研究简介
TGM1基因编码转谷氨酰胺酶1（Transglutaminase 1），属于转谷氨酰胺酶家族，主要表达于表皮角质形成细胞。该酶催化蛋白质交联反应，参与角质化包膜（cornified envelope）的形成，对皮肤屏障功能的建立至关重要。TGM1基因突变可导致常染色体隐性遗传性鱼鳞病，包括板层状鱼鳞病（Lamellar ichthyosis）和非大疱性先天性鱼鳞病样红皮病（Non-bullous congenital ichthyosiform erythroderma）。
疾病关联
| 疾病类别 | 疾病生理机制 | 基因组证据 |
|---|---|---|
| 板层状鱼鳞病 | TGM1基因突变导致转谷氨酰胺酶1活性缺失或降低，影响角质化包膜形成，导致皮肤屏障功能异常，表现为全身皮肤弥漫性角化过度和脱屑。 | 已明确致病 |
| 非大疱性先天性鱼鳞病样红皮病 | TGM1基因突变导致转谷氨酰胺酶1功能受损，影响角质化包膜交联，导致皮肤屏障缺陷，表现为全身皮肤红斑和脱屑。 | 已明确致病 |
| 其他常染色体隐性遗传性鱼鳞病 | TGM1基因突变是常染色体隐性遗传性鱼鳞病的主要病因之一，其他相关表型包括自愈性火棉胶样鱼鳞病等。 | 已明确致病 |
表达谱
组织表达
| 组织 | nTPM | 级别 |
|---|---|---|
| 皮肤 | 暂无可靠数据 | 高表达 |
| 食管 | 暂无可靠数据 | 中等表达 |
| 气管 | 暂无可靠数据 | 低表达 |
细胞系表达
| 细胞系 | nTPM | 笔记 |
|---|---|---|
| 角质形成细胞 | 暂无可靠数据 | 高表达 |
| HaCaT细胞 | 暂无可靠数据 | 高表达 |
| NHEK细胞 | 暂无可靠数据 | 高表达 |
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.877-2A>G | 剪接突变 | 常见 | 导致剪接异常，蛋白功能缺失 |
| p.Arg142Cys | 错义突变 | 少见 | 可能影响酶活性 |
| p.Arg307Trp | 错义突变 | 少见 | 可能影响酶活性 |
| p.Gly278Arg | 错义突变 | 少见 | 可能影响蛋白稳定性 |
| p.Leu469Pro | 错义突变 | 少见 | 可能影响催化活性 |
突变功能分类
Loss of Function（功能缺失，LOF）
TGM1基因突变导致转谷氨酰胺酶1活性缺失或显著降低，是疾病的主要机制。
Gain of Function（功能获得，GOF）
暂无明确证据表明TGM1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TGM1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:0003810 (protein-glutamine gamma-glutamyltransferase activity) | • GO:0005886 (plasma membrane) |
| • GO:0001533 (cornified envelope) | • GO:0008544 (epidermis development) |
| • GO:0007155 (cell adhesion) |
相关通路
• Keratinization (R-HSA-6805567)
• Formation of the cornified envelope (R-HSA-6809371)
蛋白质功能简介
转谷氨酰胺酶1（Transglutaminase 1）是一种膜结合酶，主要表达于表皮角质形成细胞。它催化谷氨酰胺残基与赖氨酸残基之间的交联反应，参与角质化包膜的形成，对皮肤屏障功能至关重要。该酶由TGM1基因编码，其突变导致酶活性丧失，进而引发鱼鳞病。
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