肌肽合成酶 1; CARNS1

• ATP-GRASP 含蛋白 1； ATPGD1
• KIAA1394

HGNC 批准的基因符号：CARNS1

细胞遗传学位置：11q13.2 基因组坐标（GRCh38）：11:67,415,677-67,425,606（来自 NCBI）

▼ 说明

CARNS1（EC 6.3.2.11） 是 ATP 酶 ATP-grasp 家族的成员，催化肌肽（β-丙氨酰-L-组氨酸）和高肌肽（γ-氨基丁酰-L-组氨酸）的形成，它们分别主要存在于骨骼肌和中枢神经系统中（Drozak 等，2010）。

▼ 克隆与表达

Nagase 等人通过对从按大小分级的成人脑 cDNA 文库获得的克隆进行测序，（2000）克隆了 CARNS1，他们将其命名为 KIAA1394。 RT-PCR ELISA 在成人和胎儿的整个大脑以及所检查的所有特定成人大脑区域中检测到非常高的 CARNS1 表达。 在心脏和骨骼肌中也检测到高表达，而在检查的其他组织中表达低得多。

通过搜索鸡 Atpgd1 直系同源物的数据库，然后对小鼠肌肉/大脑和人脑 cDNA 文库进行 PCR，Drozak 等人（2010） 克隆了小鼠和人类 CARNS1，他们将其称为 ATPGD1。 推导的蛋白质分别含有 957 个和 950 个氨基酸，并且均含有 2 个 ATP-grasp 结构域，其中 C 端催化结构域的保守性最高。 凝胶过滤分析表明，小鼠Atpgd1与鸡酶一样，在转染的HEK293细胞中表达为约430 kD的同源四聚体。

▼ 基因功能

德罗扎克等人（2010） 表明，在 L-组氨酸和 ATP 存在的情况下，纯化的鸡 Atpgd1 将 β-丙氨酸转化为肌肽、ADP 和无机磷酸盐。 小鼠和人 ATPGD1 在 HEK293 细胞中表达后催化相同的反应。 尽管 L-组氨酸是优选的，但所有 3 种酶对于作为受体的氨基酸均不具有特异性，并且所有 3 种酶在合成肌肽方面也比高肌肽和其他二肽更有效。 德罗扎克等人（2010）提出，高肌肽合成的较低催化效率可以通过大脑中高浓度的γ-氨基丁酸底物来补偿。

▼ 基因结构

德罗扎克等人（2010） 确定 CARNS1 包含 9 个编码外显子。 外显子 1 仅编码起始子 ATG。

▼ 测绘

通过基因组序列分析，Drozak 等人（2010） 将 CARNS1 基因定位到染色体 11q13。 他们将小鼠 Carns1 基因定位到 19 号染色体。