烟酸磷酸核糖基转移酶;NAPRT

含有烟酸磷酸核糖基转移酶结构域1;NAPRT1
烟酸磷酸核糖基转移酶

HGNC 批准的基因符号:NAPRT

细胞遗传学定位:8q24.3 基因组坐标(GRCh38):8:143,572,874-143,578,330(来自 NCBI)

▼ 说明

烟酸(NA;烟酸)被烟酸磷酸核糖基转移酶(NAPRT;EC 2.4.2.11)转化为NA单核苷酸(NaMN),再转化为NA腺嘌呤二核苷酸(NaAD),最后转化为烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD),它作为细胞氧化还原反应的辅酶,是细胞内重要的组成部分。细胞代谢中的各种过程,包括对压力的反应(Hara et al., 2007)。

▼ 克隆与表达

Hara等人(2007)利用GenBank中人NAPRT的候选序列(AAH06284)和5-prime和3-prime RACE,克隆了全长人NAPRT cDNA。NAPRT 编码推导的高度保守的 538 个氨基酸的蛋白质。在通常缺乏 NAPRT 活性的 HepG2 细胞中进行重组 NAPRT 转染实验,将细胞质中的蛋白质定位于预期的酶活性。对小鼠组织的 Northern 印迹分析表明,NAPRT mRNA 在小肠、肝脏和肾脏中表达水平最高。

▼ 基因功能

Hara et al.(2007)通过电泳发现,带标签的重组NAPRT的表达显示出54-kD的蛋白质。重组NAPRT在NA、Mg(2+)和PRPP(5-磷酸核糖基1-焦磷酸)存在下催化NaMN的形成。当从非变性凝胶中纯化 NAPRT 时,分子量约为 110 kD,表明该酶可能以同二聚体形式存在。在表达内源性NAPRT的细胞中,添加NA而不是烟酰胺(Nam)几乎使细胞NAD含量翻倍,并降低过氧化氢的细胞毒性。这两种效应都可以通过 siRNA 敲低 NAPRT 表达来逆转。结果表明,NAPRT 对于 NA 增加细胞 NAD 水平至关重要,从而防止细胞氧化应激。动力学分析显示NAPRT而非烟酰胺磷酸核糖转移酶(NAMPT;608764)对NAD的生理浓度不敏感。

Hara 等人(2007)推测,NAPRT 的丧失或下调以及随后无法产生 NAD 可能会导致 NA 的一些临床观察到的影响,并暗示维生素可能用于治疗与 NAD 池耗尽相关的疾病。

Chowdhry 等人(2019)分析了 19 种组织类型的 7,000 多个肿瘤和 2,600 多个匹配的正常样本,结合数学模型和广泛的体外和体内分析,以确定一套简单且可操作的 NAD“规则”不同癌症的代谢景观。如果 NAPRT(NAD 从头合成的限速酶)在正常组织类型中高度表达,则由该组织产生的癌症将具有高频率的 NAPRT 扩增,并且完全且不可逆地依赖 NAPRT 生存。相比之下,由不高度表达 NAPRT 的正常组织产生的肿瘤的生存完全依赖于 NAD 挽救途径。Chowdhry 等人(2019)在 NAMPT 转录起始位点下游 65 kb 处发现了一个推定的长程 NAMPT 增强子,它是这种依赖性的基础。他们表明,NAPRT 的扩增产生了药物上可作用的肿瘤细胞生存依赖性。由于增强子重塑,对 NAMPT(NAD 合成途径的另一种限速酶)的依赖受到 NMRK1(608704)依赖性 NAD 合成的抵抗。Chowdhry 等人(2019)得出的结论是,他们的结果确定了组织环境在决定 NAD 生物合成途径选择中的核心作用,解释了 NAMPT 抑制剂的失败,并为更有效的治疗铺平了道路。

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