磷酸丝氨酸氨基转移酶1；PSAT1

PSAT
子宫内膜黄体酮诱导蛋白；EPIP

HGNC 批准的基因符号：PSAT1

细胞遗传学定位：9q21.2 基因组坐标（GRCh38）：9:78,297,125-78,330,093（来自 NCBI）

▼ 说明

L-丝氨酸是蛋白质合成的基础材料，可以在不同的代谢途径中进行修饰，生成多种必需的化合物。虽然 L-丝氨酸可从膳食来源获得，但 L-丝氨酸可以通过磷酸化途径中的 3 个酶促步骤从 3-磷酸甘油酸合成。PSAT（EC 2.6.1.52）催化该途径的第二步，将3-磷酸羟基丙酮酸转化为3-磷酸丝氨酸（Baek et al., 2003）。

▼ 克隆与表达

Baek 等人（2003）从人类 Jurkat T 细胞 cDNA 文库中克隆了 2 个 PSAT1 剪接变体，他们将其称为 PSAT-α 和 -β。全长 PSAT-β 转录物编码推导的 370 个氨基酸的蛋白质，计算分子量为 40 kD。PSAT-α 缺乏外显子 8，编码推导的 324 个氨基酸的蛋白质，计算分子量为 35.2 kD。与PSAT-β相比，PSAT-α缺少46个氨基酸。两种蛋白均含有辅因子吡哆醛 5-prime-磷酸（维生素 B6）的保守结合域。PSAT-β与其小鼠同源物具有92.4%的氨基酸相似性。PSAT-β 直向同源物存在于所有检查的物种中，包括植物、昆虫和细菌。Northern 印迹分析检测到 2.2 kb 转录物在脑、肝、肾和胰腺中表达最高，在胸腺、前列腺、睾丸和结肠中表达较弱。在脾脏、卵巢、小肠、外周血单核细胞、心脏、胎盘、肺和骨骼肌中未检测到表达。RT-PCR 在所有检测的人类细胞系中均检测到了这两种变异，并且 PSAT-β 始终是含量更丰富的形式。Western blot分析在所有检测的人类细胞系中检测到40-kD PSAT-β蛋白，而32.5-kD PSAT-α蛋白仅在肝癌和慢性粒细胞白血病细胞系中微弱表达。PSAT-β 蛋白的水平与这些细胞系中检测到的 PSAT-β mRNA 的量成正比。

▼ 基因功能

Misrahi 等人（1987）利用 Northern blot 分析表明，在兔子宫内膜中，孕酮以剂量依赖性方式上调 Psat（他们称之为 Epip），而雌二醇则更弱地上调 Psat。黄体酮和雌二醇抑制剂降低了引发的 Psat 表达。PSAT mRNA 在黄体期的人子宫内膜中检测到，但在卵泡期或妊娠期间未检测到。

Baek等（2003）发现重组PSAT-β的酶活性比PSAT-α高近7倍，而PSAT-α的活性几乎检测不到。PSAT-α 和-β 都可以挽救其酿酒酵母对应物的缺失。同步化 Jurkat T 细胞的 Northern 印迹分析表明，PSAT 的表达在 S 期达到最大值，并在细胞移至 G2/M 边界时降至基础水平。

▼ 基因结构

Baek et al.（2003）确定PSAT基因包含9个外显子，跨度56 kb。

▼ 分子遗传学

磷酸丝氨酸转氨酶缺乏症

Hart et al.（2007）发现了PSAT缺陷（PSATD；610992）一对兄弟姐妹的血浆和脑脊液中丝氨酸和甘氨酸浓度较低。尽管从 11 周起开始补充丝氨酸和甘氨酸，指示患者仍出现顽固性癫痫发作、获得性小头畸形、张力亢进和精神运动迟缓，并在 7 个月时死亡。他的妹妹从出生起就接受治疗，三岁时恢复正常。对指标患者培养的成纤维细胞中 PSAT1 活性的测量尚无定论，但突变分析显示，两个同胞的 PSAT1 基因突变均存在复合杂合性：移码突变（G107del；610936.0001）和一个错义突变（D100A; 610936.0002）。

Glinton et al.（2018）在一名患有 PSAT 缺陷的 7 个月大雌性中发现了 PSAT1 基因的复合杂合突变（c.432delA, 610936.0006 和 A15V, 610936.0007）。血浆氨基酸显示低丝氨酸和低/正常甘氨酸，脑脊液氨基酸显示低丝氨酸和正常甘氨酸。该患者的新生儿筛查血点分析显示丝氨酸水平较低，Z 得分为-2.4。血浆代谢组学分析显示甘油磷脂含量较低，包括磷脂酰胆碱含量较低，表明 PSAT 可能在中枢神经系统发育中发挥作用。

Neu-Laxova 综合征 2

来自6个无关家庭的Neu-Laxova综合征-2（NLS2；616038），Acuna-Hidalgo et al.（2014）鉴定出PSAT1基因的纯合或复合杂合突变（610936.0003-610936.0005）。这些突变是通过纯合性作图结合详细的外显子组测序发现的，并通过桑格测序得到证实。在有可用材料的所有家族中，突变与疾病分离；未进行功能研究。Acuna-Hidalgo 等（2014）指出，在 PSAT 缺陷患者中，表型的某些特征与 Hart 等（2007）报告的表型特征重叠，但更为严重，这表明 NLS2 的产前致死率代表了 PSAT 缺陷患者的产前致死率。表型谱更严重的一端。研究结果强调了丝氨酸在早期胚胎和胎儿发育中的至关重要性。

▼ 测绘

Baek等（2003）通过基因组序列分析，将PSAT1基因定位到染色体9q21.31。

▼ 等位基因变异体（7个精选示例）：

.0001 磷酸丝氨酸氨基转移酶缺乏症

PSAT1、1-BP 删除、107G

2 名同胞患有磷酸丝氨酸转氨酶缺乏症（PSATD；610992），Hart et al.（2007）检测到PSAT1基因突变的复合杂合性。父本等位基因在外显子2中携带移码突变（c.107delG）。母本等位基因在外显子4中携带c.299A-C颠换，导致asp100-to-ala（D100A）替换（610936.0002）。

.0002 磷酸丝氨酸氨基转移酶缺乏症

PSAT1、ASP100ALA

讨论在 2 名 PSAT 缺陷同胞中发现的复合杂合状态的 PSAT1 基因 asp100-to-ala（D100A）突变（PSATD；Hart 等人（2007），参见 610992），参见 610936.0001。

.0003 NEU-LAXOVA 综合征 2

PSAT1、删除/插入、NT1023

近亲父母的后代患有 Neu-Laxova 综合征-2（NLS2；Acuna-Hidalgo et al.（2014）在PSAT1基因的最后一个外显子（c.1023_1027delinsAGACCT）中发现了纯合复合体插入/缺失突变（c.1023_1027delinsAGACCT），导致移码和提前终止（Arg342AspfsTer6）。通过对患者的外显子组测序数据进行详细的重新分析，发现了该突变；最初的外显子组测序未能正确识别该变异。来自类似受影响同胞和未受影响父母的 DNA 无法用于分离分析。尚未对该变异进行功能研究，但从胎儿获得的皮肤活检显示 mRNA 水平正常，表明该突变不会导致 RNA 不稳定。

.0004 NEU-LAXOVA 综合征 2

PSAT1、ALA99VAL

2 名受影响的死产胎儿和一名受影响的早产儿在出生后第一周内死于 Neu-Laxova 综合征 2（NLS2；Acuna-Hidalgo 等人（2014）在 PSAT1 基因中鉴定出纯合的 c.296C-T 转换，导致高度保守的残基处由 ala99 替换为 val（A99V）。 616038），均来自不同的家族。通过对第一位患者的外显子组测序数据进行详细的重新分析，发现了该突变；由于它接近已知的 SNP，因此最初的外显子组测序未能正确识别它。一名来自第四个家庭的受影响新生儿被发现为A99V和S179L（610936.0005）复合杂合子。所有 4 个家庭都起源于中东，有伊朗或土耳其血统，这表明存在创始人效应，这已通过 2 个土耳其家庭的单倍型分析得到证实。在外显子组变异服务器数据库中未发现该突变；没有对该变体进行功能研究。

.0005 NEU-LAXOVA 综合征 2

PSAT1、SER179LEU

在患有 Neu-Laxova 综合征 2（NLS2；NLS2；Acuna-Hidalgo et al.（2014）在 PSAT1 基因中发现了一个杂合的 c.536C-T 转变，导致靠近辅因子结合位点的高度保守残基发生 ser179 到 leu（S179L）的取代。父母是相关的，这表明受影响的胎儿对于突变是纯合的，但从胎儿中只能获得从福尔马林固定石蜡包埋材料中提取的低质量 DNA。S179L突变与另一种致病性PSAT1突变（A99V；A99V；A99V）存在复合杂合性。610936.0004）一名营养不良的新生儿，10 天后死亡。Exome Variant Server数据库中未发现S179L突变；没有对该变体进行功能研究。

.0006 磷酸丝氨酸氨基转移酶缺乏症

PSAT1、1-BP 删除、432A

对婴儿磷酸丝氨酸转氨酶缺乏症（PSATD；610992），Glinton et al.（2018）鉴定出PSAT1基因中的复合杂合突变：1-bp缺失（c.432delA），预测移码和提前终止密码子（Glu145MetfsTer49），以及c.44C-T转变，得到ala15-to-val（A15V; 610036.0007）替代。

.0007 磷酸丝氨酸氨基转移酶缺乏症

PSAT1、ALA15VAL

讨论 PSAT1 基因中的 c.44C-T 转变，导致 ala15-to-val（A15V）取代，该取代在婴儿 PSAT 缺陷（PSATD）患者的复合杂合状态下发现；610992），Glinton 等人（2018），参见 610936.0006。