碱性神经酰胺酶1； ACER1

• 碱性 CDase 1
• ALKCDase1

HGNC 批准的基因符号：ACER1

细胞遗传学定位：19p13.3 基因组坐标（GRCh38）：19:6,306,141-6,360,367（来自 NCBI）

▼ 说明

神经酰胺在表皮分化过程中合成，并在角质层间隙内积累，是表皮渗透屏障的关键组成部分。过量的细胞神经酰胺可以触发抗有丝分裂信号并诱导细胞凋亡，神经酰胺代谢物鞘氨醇和1-磷酸鞘氨醇（S1P）是重要的生物调节分子。有核细胞层中的神经酰胺水解调节角质形成细胞增殖和凋亡以响应外部压力。神经酰胺水解也会发生在角质层，释放出游离的鞘氨醇碱，起到内源性抗菌剂的作用。ACER1 在表皮中高度表达，并催化超长链神经酰胺水解生成鞘氨醇（Houben 等，2006；Sun 等，2008）。

▼ 克隆与表达

Mao 等（2003） 克隆小鼠 Acer1。推导的 270 个氨基酸蛋白具有 4 个跨膜结构域和 C 端高尔基体内质网（ER） 检索信号。小鼠组织的 RT-PCR 检测到皮肤中 Acer1 高表达，而在所有其他检查组织中表达非常低。表位标记的 Acer1 在 HeLa 细胞中表达，位于与 ER 标记重叠的核周网状网络中。

Houben 等人使用定量 RT-PCR（2006） 发现人类 ACER1（他们称之为 ALKCDase1）在整个人类表皮中高度表达，而在肾脏、气管和胸腺中表达较低。ALCDase1 的表达在未分化培养的人角质形成细胞中较低，并随着分化而增加。原位杂交检测到外表皮中存在 ALKCDase1 表达，但基底细胞层中未检测到 ALKCDase1 表达。

Sun等人通过在EST数据库中搜索与小鼠Acer1相似的序列，然后对新生儿皮肤角质形成细胞cDNA文库进行5-prime RACE和PCR（2008） 克隆了全长人类 ACER1。推导的 264 个氨基酸蛋白与小鼠 Acer1 有 88% 的同一性。Northern 印迹分析检测到一个 1.5 kb 的转录物，该转录物在皮肤中高度表达，而在其他检查组织中几乎没有表达。半定量 RT-PCR 在人表皮角质形成细胞中检测到高表达，但在真皮成纤维细胞、永生化角质形成细胞系 HaCaT 或表皮样癌细胞系 A431 中未检测到高表达。将 ACER1 转染到 HaCaT 细胞中，导致 ACER1 表达呈核周分布，与 ER 标记重叠。

▼ 基因功能

通过分析由转染的酵母和哺乳动物细胞制备的微粒体，Mao 等人（2003） 发现小鼠 Acer1 对 D-赤型神经酰胺表现出严格的特异性。Acer1 的最适碱性 pH 值为 8.0。它被 Ca（2+） 轻微激活，并被其他二价阳离子及其产物鞘氨醇抑制。HeLa 细胞中 Acer1 的过度表达减少了放射性标记的二氢鞘氨醇与神经酰胺和复合鞘脂的结合，并增加了放射性标记的 S1P 的含量。薄层色谱显示，Acer1 的过度表达选择性降低 D-erythro-C（24:1）-神经酰胺的细胞水平，但不会降低其他神经酰胺种类。毛等人（2003） 得出结论，ACER1 在调节生物活性脂质神经酰胺和 S1P 以及复合鞘脂的水平中发挥作用。

通过分析表达人 ACER1 的酵母的微粒体部分，Sun 等人（2008）表明ACER1对极长链赤式神经酰胺D-赤式-C（24:1）-神经酰胺表现出高神经酰胺酶活性，而对D-赤式-C（24:0）-神经酰胺和D-赤式-C（18）-神经酰胺表现出较低的活性。它没有表现出针对较短链长的红细胞神经酰胺或针对二氢神经酰胺和植物神经酰胺的活性。ACER1 的最适 pH 值约为 8，并受到钙的刺激。EGF（131530） 暴露下调 ACER1 mRNA 并抑制钙诱导的 ACER1 mRNA 上调。表皮角质形成细胞中ACER1的过度表达降低了极长链红神经酰胺的水平，特别是那些含有极长链不饱和脂肪酸的水平，并增加了鞘氨醇、S1P、以及含有中链或长链脂肪酸的神经酰胺。通过表皮角质形成细胞中的小干扰 RNA 敲低 ACER1 的表达，可以抑制钙诱导的鞘氨醇和 S1P 的生成，但不会抑制神经酰胺的生成，并减弱钙诱导的生长停滞和分化。

▼ 测绘

Hartz（2010） 根据 ACER1 序列（GenBank AF347024） 与基因组序列（GRCh37） 的比对，将 ACER1 基因对应到染色体 19p13.3。