吡哆醛激酶； PDXK

吡哆醇激酶；PNK
PKH
维生素 B6 激酶

HGNC 批准的基因符号：PDXK

细胞遗传学位置：21q22.3 基因组坐标（GRCh38）：21:43,719,128-43,762,298（来自 NCBI）

▼ 说明

吡哆醛激酶（PDXK；EC 2.7.1.35）将维生素 B6 转化为吡哆醛-5-磷酸（PLP），后者是氨基酸和神经递质中间代谢的重要辅助因子（Hanna 等，1997）。

▼ 克隆和表达

Hanna 等人（1997）克隆了编码 PDXK 的 cDNA，他们将其称为 PKH。PDXK 基因编码 312 个氨基酸的多肽，cDNA 的表达揭示了吡哆醛激酶活性。Northern 印迹分析显示，所有测试组织中均表达了主要的 1.5 kb PDXK 转录物。

使用数据库，Chelban 等人（2019）发现PDXK在周围神经组织中高表达，包括周围感觉神经元。在分析的 11 个大脑区域中的 9 个中，PDXK 与与突触传递和神经元身份相关的基因共表达，而来自胫神经的共表达数据表明 PDXK 位于富含参与氧化还原过程的基因的模块内。

▼ 测绘

汉娜等人的地图（1997）报道称，来自人类 21q22.3 区域的 BAC 克隆在 10 个不同的外显子上包含几乎整个 PDXK 基因。

▼ 基因功能

PDXK 的表达显示昼夜节律波动。加琼等人（2004）发现小鼠肝脏和大脑中 Pdxk 的表达受到 3 PAR bZIP 转录因子 Dbp（124097）、Hlf（142385）和 Tef（179020）的调节，这些因子也表现出表达的昼夜节律振荡。缺乏所有 3 种转录因子的小鼠表现出大脑 PLP、血清素和多巴胺水平下降，并且非常容易患全身性自发性和听源性癫痫，这些癫痫通常是致命的。

▼ 生化特征

Tang 等人（2005）确定了绵羊 Pdxk 与 CDK 抑制剂（R）-roscovitine 以及 2 种不与 CDK 相互作用的 roscovitine 衍生物复合物的晶体结构。所有 3 种 roscovitines 在 Pdxk 的吡哆醛结合位点而不是 ATP 结合位点上的结合相似。

▼ 分子遗传学

Chern 和 Beutler（1976）得出结论，PNK 标志位点上的等位基因决定红细胞中吡哆醇激酶的活性水平：PNK（H）和 PNK（L），分别代表“高”和“低”。这 2 个等位基因的频率估计在白人中为 0.81 和 0.19，在黑人中为 0.35 和 0.65。他们认为红细胞的 PNK（L）状态是稳定性突变的结果。

Roychoudhury 和 Nei（1988）将等位基因变异的基因频率数据制成表格。

遗传性运动和感觉神经病 VIC 型伴视神经萎缩

在来自 2 个不相关家族的 4 名患有遗传性运动和感觉神经病 VIC 型伴视神经萎缩的患者中（HMSN6C; 618511） Chelban 等人（2019）鉴定了 PDXK 基因中的纯合错义突变（A228T，179020.0001 和 R220Q，179020.0002）。这些突变是通过全基因组或全外显子组测序和纯合性图谱相结合发现的，并通过桑格测序证实，与家族中的疾病分开。体外构象分析表明，A228T 突变引起催化袋周围的变化，阻碍了酶结合 ATP 的能力。对来自两个家族患者的细胞的研究表明，与对照组相比，吡哆醛（PL）激酶活性降低，并且与对照组相比，患者的血浆 PLP 水平降低。

▼ 等位基因变异（2 个选定示例）：

.0001 神经病，遗传性运动和感觉，VIC 型，伴有视神经萎缩
PDXK，ALA228THR
Chelban 等人在 2 名同胞中，出生于无关的塞浦路斯父母（家庭 1），患有遗传性运动和感觉神经病 VIC 型并伴有视神经萎缩（HMSN6C；618511）（2019）在 PDXK 基因中鉴定出纯合 c.682G-A 转换（c.682G-A，NM_003681），导致 PL 激酶 ATP 结合口袋中的保守残基处由 ala228 替换为 thr（A228T）。该突变是通过全基因组测序和纯合性作图相结合发现的，并通过桑格测序证实，与该家族中的疾病分离。在 150 个塞浦路斯对照中未发现该基因，但在 gnomAD 数据库（250,586 个等位基因中的 7 个）的杂合状态中发现频率较低。与对照组相比，患者细胞的 PDXK 酶活性降低。

.0002 神经病，遗传性运动和感觉，VIC 型，伴有视神经萎缩
PDXK，ARG220GLN
Chelban 等人有 2 个姐妹，出生于无血缘关系的苏格兰（父亲）和意大利（母亲）父母（家庭 2），患有遗传性运动和感觉神经病 VIC 型并伴有视神经萎缩（HMSN6C；618511）（2019）在 PDXK 基因中鉴定出纯合 c.659G-A 转换（c.659G-A，NM_003681），导致 ATP 结合位点附近的保守残基处的 arg220 至 gln（R220Q）取代。该突变是通过全外显子组测序和纯合性图谱相结合发现的，并通过桑格测序证实，与该家族中的疾病分离。在 gnomAD 数据库（250,146 个等位基因中的 5 个）中以低频率发现杂合状态。与对照组相比，患者细胞的 PDXK 酶活性降低。