己糖激酶 2; HK2
HGNC 批准的基因符号：HK2
细胞遗传学定位：2p12 基因组坐标（GRCh38）：2:74,834,127-74,893,359（来自 NCBI）
▼ 说明
己糖激酶（EC 2.7.1.1）催化葡萄糖代谢的第一步，利用ATP将葡萄糖磷酸化为葡萄糖-6-磷酸。哺乳动物组织中存在四种不同类型的己糖激酶，分别为HK1（142600）、HK2、HK3（142570）和HK4（138079），由不同的基因编码。
▼ 克隆与表达
Printz 等人（1993）从大鼠脂肪组织 mRNA 制备的文库中分离出大鼠 HK2 cDNA。
Lehto et al.（1993）描述了人己糖激酶-2基因组克隆的分离。这些克隆是通过用大鼠己糖激酶-2 cDNA 克隆筛选人胎盘基因组文库来分离的。
Deeb 等人（1993）从骨骼肌 cDNA 文库中分离出人类 HK2 cDNA 克隆。HK2 编码推导的 917 个氨基酸的蛋白质，其与大鼠 HK2 具有 94% 的序列同一性，但与人 HK1 的序列同一性仅为 72%。
Heikkinen et al.（2000）发现小鼠Hk2 cDNA长约5.5 kb，编码推导的917个氨基酸的蛋白质。小鼠 HK2 mRNA 的转录起始位点和聚腺苷酸化位点与大鼠和人 HK2 相似。Heikkinen等（2000）通过Northern blot分析发现HK2主要表达于胰岛素敏感组织，如骨骼肌、心肌和脂肪组织。在肺、脾、卵巢和睾丸中检测到少量表达。
▼ 基因结构
Heikkinen et al.（2000）发现小鼠中的Hk2基因包含18个外显子，跨越大约50 kb的DNA。近端启动子的核苷酸序列显示出许多保守的推定转录因子结合基序。
▼ 测绘
Lehto等（1993）通过荧光原位杂交将HK2基因定位到染色体2p13.1。他们还筛选了人类 HK2 基因组克隆的二核苷酸重复序列。选择引物来扩增大约 224 bp CA 重复序列丰富的区域。该重复区域具有高度多态性；白种人的杂合度为 0.63，中国人的杂合度为 0.51。Lehto等（1993）对该HK2多态性与染色体2上的9个标记进行了连锁研究。HK2与TGFA（190170）和D2S45之间没有观察到重组体；确定了几个染色体标记最可能的图谱顺序。
▼ 基因功能
Printz等人（1993）发现糖尿病大鼠的脂肪组织中HK2 mRNA减少，但通过胰岛素治疗恢复到非糖尿病对照大鼠的水平。胰岛素还在 2 种脂肪细胞系和 2 种骨骼肌细胞系中诱导 HK2 mRNA。在其中一种骨骼肌细胞中，这种增加是由 HK2 基因转录的相应增加造成的。
Deeb et al.（1993）提出hexokinase-2的遗传变异可能是外周组织胰岛素抵抗的基础，并导致非胰岛素依赖型糖尿病（NIDDM；125853）。
HK2 基因在快速生长的肿瘤中高度表达，以促进高速率的葡萄糖分解代谢。Mathupala等（1995）从高糖酵解性肝癌细胞系（AS-30D）中克隆并鉴定了大鼠HK2基因的启动子。Mathupala et al.（1997）表明HK2启动子含有p53（191170）的功能活性响应元件。通过共表达测定，他们表明肿瘤细胞系中发现的突变型 p53 基因的过度表达显着且可重复地激活 HK2 启动子并增加 HK2 基因表达。Mathupala 等人（1997）指出，他们的研究首次报道了快速生长的细胞中细胞周期控制的丧失与其高糖酵解率之间可能存在的联系。
Yu et al.（2017）发现，成纤维细胞生长因子（FGF）依赖性的c-MYC（190080）表达控制在一条在血管发育中发挥作用的途径中调节糖酵解酶HK2的表达。在缺乏 FGF 信号输入的情况下，HK2 水平下降会导致糖酵解减少，从而导致内皮细胞增殖和迁移受损。全内皮和淋巴特异性 HK2 敲除可在 Fgfr1（136350）/Fgfr3（134934）双突变小鼠中观察到血液和/或淋巴血管缺陷，而 HK2 过表达部分挽救了 FGF 信号传导抑制引起的缺陷。因此，Yu et al.（2017）得出结论，FGF依赖性内皮糖酵解调节是发育和成体血管生长发育的关键过程。
▼ 分子遗传学
Laakso et al.（1995）、Vidal-Puig et al.（1995）和Echwald et al.（1995）研究了HK2作为非胰岛素依赖型糖尿病（125853）有希望的候选基因。Laakso 等人（1995）研究了 40 名芬兰典型 NIDDM 患者，随后又研究了 72 名 NIDDM 患者。在112名患者中，1名患者发现ala314-to-val，3名患者发现arg353-to-cys，3名患者发现arg775-to-gln。他们还对 97 名葡萄糖耐量完全正常且无糖尿病家族史的受试者进行了这些突变的筛查。在对照受试者中未发现ala314-to-val和arg353-to-cys替换，但在2名对照受试者中发现arg775-to-gln替换。这些突变均不位于 HK2 的葡萄糖和 ATP 结合位点附近。Laakso等人（1995）得出结论，HK2基因突变不是芬兰人群NIDDM的主要病因。英国的Vidal-Puig等（1995）也做了类似的研究，得出了相似的结论。
Echwald等人（1995）在一项针对丹麦白种人的研究中发现了HK2中的多个氨基酸取代。然而，这些，包括频繁的 gln142-to-his 突变，似乎与 NIDDM 易感性增加或全身葡萄糖有效性或胰岛素敏感性的主要异常无关。gln142-his 链取代的频率在对照组中为 18.9%，在 NIDDM 患者中为 17.0%。
Ardehali等人（1996）报道了HK2基因12号内含子中TA重复多态性的鉴定。作者在连锁研究中使用了多态性，旨在研究皮马印第安人中 NIDDM 的定位，并完善 HK2 在染色体 2 上的图谱位置。检测到 20 个不同的等位基因。连锁研究表明HK2与标记D2S286之间的重组最少（lod = 15.8 at theta = 0.02）。在皮马印第安人中，没有证据表明 HK2 多态性与 NIDDM 存在关联。
