NADPH氧化酶1; NOX1

NADPH氧化酶同系物1；NOH1
有丝分裂氧化酶 1；MOX1
GP91-2

HGNC 批准的基因符号：NOX1

细胞遗传学位置：Xq22.1 基因组坐标（GRCh38）：X:100,843,323-100,874,358（来自 NCBI）

▼ 克隆与表达

通过使用 gp91-phox（CYBB; NOX2; 300481）第三跨膜结构域的序列搜索 EST 数据库，Banfi 等人（2000）鉴定了一个人类基因，他们将其命名为 NOH1，即“NADPH 氧化酶同源物-1”。班菲等人（2000）检测到NOH1（NOX1）基因的3个RNA产物：NOH1L，由13个外显子编码；NOH1Lv，由 12 个外显子编码（外显子 11 缺失）；NOH1S，一种更短的变体，由 6 个外显子（1 到 4，外显子 5 和外显子 14 的一部分）编码。在勘误表中，Banfi 等人（2005）解释说，NOH1S 变体不是真正的同种型，而是很可能由于 NOX1 mRNA 的稳定环形成而产生的假象。在结肠癌、子宫癌、前列腺癌和结肠癌中检测到 NOH1L。水疗图显示 NOH1L 和 gp91-phox 具有相似的特征，

Suh 等人通过在 EST 数据库中搜索与 gp91-phox 具有同源性的序列（1999）鉴定了 NOH1 基因，他们将其称为 MOX1。MOX1在结肠、前列腺、子宫和血管平滑肌中表达，但在外周血白细胞中不表达。

菊池等人（2000）克隆了 NOX1 和 NOX3（607105），根据与 gp91-phox 的序列同源性，他们分别将其命名为 gp91-2 和 gp91-3。推导的 564 个氨基酸的 NOX1 蛋白与 CYBB 58% 相同，包含 6 个跨膜区域、保守的黄素和吡啶核苷酸结合位点以及可能参与血红素连接的组氨酸。作者还发现了一种较短的亚型，缺少外显子 11，因此也缺少吡啶核苷酸结合位点。Northern 印迹分析显示 2.86-kb 转录物在结肠中表达，但在睾丸或外周血白细胞中不表达。RT-PCR分析检测到结肠中强表达，前列腺、肾和睾丸中表达较弱，胎儿脑、肝脏、肺、脾和胸腺中表达微弱。在肝脏和结肠肿瘤细胞系中也很容易检测到表达。原位杂交分析表明在吸收性上皮细胞中清晰表达，但在杯状细胞中无表达。

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平滑肌细胞中的基因功能，Suh 等人（1999）发现血小板衍生生长因子（参见 131222）诱导 MOX1 mRNA 产生，而反义 MOX1 mRNA 减少超氧化物生成和血清刺激的生长。MOX1 在 NIH 3T3 细胞中的过度表达会增加超氧化物的产生和细胞生长。表达 MOX1 的细胞具有转变的外观，表现出不依赖贴壁的生长，并在无胸腺小鼠中产生肿瘤。苏等人（1999）得出结论，他们的数据将 MOX1 产生的活性氧与非吞噬细胞的生长控制联系起来。

▼ 基因结构

Banfi 等人（2000）观察到 NOX1 和 CYBB 的 13 个外显子的大小是保守的，尽管内含子的长度明显不同。班菲等人（2000）的结论是，这 2 个同源基因的存在很可能是由于相对古老的基因复制造成的。

尽管班菲等人。Banfi 等人（2000）在 NOX1 基因中检测到了 14 个外显子（2005）在勘误表中指出“外显子 14”不是一个单独的外显子，而是位于外显子 13 的最末端。

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通过基因组序列分析进行绘图，Banfi 等人（2000）将 NOX1 基因定位于染色体 Xq22。

▼ 动物模型

增强的氧化还原应激和炎症与肌萎缩侧索硬化症（ALS；105400）的进展相关。马登等人（2007）通过使用各种指标监测疾病的发作和进展，评估了 Nox1 或 Nox2 缺失对过度表达人类 SOD1（147450）和 ALS 相关 gly93-to-ala 突变（G93A; 147450.0008）的转基因小鼠的影响。Nox1 或 Nox2 的破坏显着延缓了这些小鼠运动神经元疾病的进展。然而，Nox2 删除比 Nox1 删除显着提高了 50% 存活率。缺乏 1 个 X 染色体 Nox1 或 Nox2 基因拷贝的雌性小鼠也表现出显着增加的存活率，这表明在随机 X 失活的情况下，Nox1 或 Nox2 表达细胞减少 50% 对 ALS 小鼠具有显着的治疗益处。马登等人（2007）得出结论，NOX1 和 NOX2 有助于 ALS 的进展。

滥用解离麻醉剂氯胺酮可导致与精神分裂症难以区分的综合征。在动物中，重复暴露于这种 N-甲基-D-天冬氨酸受体拮抗剂会导致皮质快速放电抑制性中间神经元功能障碍，导致小清蛋白（168890）和产生 γ-氨基丁酸的酶 GAD67（605363）表达丧失。贝伦斯等人（2007）表明，小鼠接触氯胺酮会由于神经元中 NADPH 氧化酶的激活而导致脑超氧化物持续增加。超氧化物产生的减少阻止了氯胺酮对前额皮质抑制性中间神经元的影响。贝伦斯等人（2007）得出的结论是，他们的结果表明 NADPH 氧化酶可能代表治疗氯胺酮引起的精神病的新靶点。

▼ 历史

电压门控质子（氢）通道在细胞防御酸性应激方面发挥着重要作用。它们在离子通道中是独一无二的，因为它们具有极高的选择性、显着的温度依赖性和单一的电导，比大多数其他离子通道低 3 个数量级。斯塔雷斯等人（1997）证明精氨酸到组氨酸的突变足以将 Shaker K+ 通道的电压传感器（参见 176260）转变为电压门控 H+ 电导。关键残基让人想起 gp91-phox 的预测第三跨膜结构域内的基序，gp91-phox 是由 CYBB 基因（300481）编码的吞噬细胞 NADPH 氧化酶的电子传输亚基。

Banfi 等人对 gp91-phox 缺陷患者的静息吞噬细胞中正常 H+ 电流的观察（参见 306400），以及在 NADPH 氧化酶组装过程中激活的不同类型的 H+ 电流（2000）假设，虽然 gp91-phox 可能在活性氧化酶复合物内传导蛋白质，但可能共享 gp91-phox 组氨酸基序的单独蛋白质介导静息吞噬细胞和其他组织的 H+ 电流。他们对这种蛋白质的研究导致了 NOX1 基因的鉴定（参见克隆）。班菲等人。Banfi 等（2000）描述了 NOX1 基因的 3 个亚型，但存在勘误表（2005）指出，NOH1S（或 NOX1-γ）变体实际上是由于 NOX1 mRNA 中形成稳定环而产生的假象。Banfi等人在HEK293细胞中稳定表达NOH1S时（2000），它产生电压相关的向外 H+ 电流。这些电流被锌（一种已知的 H+ 通道抑制剂）可逆地阻断。班菲等人（2005）指出，尽管 NOH1S 不是天然存在的剪接变体，但这种短形式转染赋予细胞 H+ 电流的结论仍然有效。