GLUL基因编码谷氨酰胺合成酶(glutamine synthetase,GS),这是一种在氮代谢中起核心作用的酶,负责催化谷氨酸和氨合成谷氨酰胺。谷氨酰胺不仅是蛋白质合成的关键底物,也是核苷酸、氨基糖等重要分子的前体,并参与酸碱平衡和神经递质循环。该酶主要分布在肝脏、大脑(尤其是星形胶质细胞)、肌肉和肾脏中,其中大脑中的GS对清除神经兴奋性毒素氨至关重要,并维持谷氨酸-谷氨酰胺循环以调节神经传递。GLUL属于谷氨酰胺合成酶基因家族,该家族成员在不同物种中高度保守,均含有典型的ATP结合域和底物结合位点,通过类似的催化机制维持氮稳态。GLUL突变可能导致酶活性丧失,引发罕见但严重的谷氨酰胺合成酶缺乏症,表现为新生儿期高氨血症、脑病和癫痫发作,甚至致死。在阿尔茨海默病、肝性脑病和某些癌症中,GS表达异常常被观察到:过表达时(如肝癌)会促进肿瘤细胞利用谷氨酰胺进行能量代谢和增殖,而星形胶质细胞中GS降低可能导致神经毒性物质积累。研究还发现GS活性受转录调控(如通过NF-κB)、翻译后修饰(磷酸化)及底物可用性的多重影响。在基因互作方面,GLUL与SLC1A3(谷氨酸转运体)和GLUD1(谷氨酸脱氢酶)等功能相关基因形成代谢网络,其表达水平变化可能影响整个氮代谢通路。针对GS的抑制剂(如methionine sulfoximine)已被用于研究代谢重编程,而药物开发正探索其在神经保护或抗肿瘤中的应用潜力。
The protein encoded by this gene belongs to the glutamine synthetase family. It catalyzes the synthesis of glutamine from glutamate and ammonia in an ATP-dependent reaction. This protein plays a role in ammonia and glutamate detoxification, acid-base homeostasis, cell signaling, and cell proliferation. Glutamine is an abundant amino acid, and is important to the biosynthesis of several amino acids, pyrimidines, and purines. Mutations in this gene are associated with congenital glutamine deficiency, and overexpression of this gene was observed in some primary liver cancer samples. There are six pseudogenes of this gene found on chromosomes 2, 5, 9, 11, and 12. Alternative splicing results in multiple transcript variants. [provided by RefSeq, Dec 2014]
由该基因编码的蛋白质属于谷氨酰胺合成酶家族。它催化从谷氨酸和氨谷氨酰胺在ATP依赖性反应的合成。这种蛋白在氨和谷氨酸解毒,酸碱平衡,细胞信号传导和细胞增殖的作用。谷氨酰胺是一种丰富的氨基酸,并且是对的几个氨基酸,嘧啶和嘌呤的生物合成重要。在这种基因突变与先天性谷氨酰胺缺乏有关,并且一些原发性肝癌样品中观察到这种基因的过表达。有此基因六假染色体2,5,9,11中发现,并在多个转录变异体12选择性剪接的结果。 [由RefSeq的,2014年12月提供]
GLUL基因(以及对应的蛋白质)的细胞分布位置:
GLUL基因的本体(GO)信息:
名称 |
---|
1230 Biosynthesis of amino acids [PATH:hsa01230] |
630 Glyoxylate and dicarboxylate metabolism [PATH:hsa00630] |
910 Nitrogen metabolism [PATH:hsa00910] |
250 Alanine |
330 Arginine and proline metabolism [PATH:hsa00330] |
4724 Glutamatergic synapse [PATH:hsa04724] |
4727 GABAergic synapse [PATH:hsa04727] |
名称 |
---|
Amino acid synthesis and interconversion (transamination) |
Astrocytic Glutamate-Glutamine Uptake And Metabolism |
Metabolism |
Metabolism of amino acids and derivatives |
Neuronal System |
Neurotransmitter uptake and Metabolism In Glial Cells |
Transmission across Chemical Synapses |
疾病名称 | 关系值 | NofPmids | NofSnps | 来源 |
Glutamine deficiency, congenital | 0.480271442 | 1 | 2 | BeFree_CLINVAR_CTD_human_ORPHANET_UNIPROT |
Obesity | 0.2 | 2 | 0 | CTD_human_RGD |
Liver carcinoma | 0.125438769 | 12 | 0 | BeFree_CTD_human_LHGDN |
Liver Neoplasms, Experimental | 0.12 | 2 | 0 | CTD_human |
Hepatic Encephalopathy | 0.12 | 1 | 0 | CTD_human |
Brain Diseases, Metabolic, Inborn | 0.12 | 1 | 0 | CTD_human |
Epilepsy, Temporal Lobe | 0.080271442 | 2 | 0 | BeFree_RGD |
Seizures | 0.080271442 | 2 | 0 | BeFree_RGD |
Dyskinesia, Drug-Induced | 0.08 | 1 | 0 | RGD |
Diabetes Mellitus, Insulin-Dependent | 0.006243163 | 23 | 0 | BeFree |
山东省济南市章丘区文博路2号 齐鲁师范学院 genelibs生信实验室
山东省济南市高新区舜华路750号大学科技园北区F座4单元2楼
电话: 0531-88819269
E-mail: product@genelibs.com
关注微信订阅号,实时查看信息,关注医学生物学动态。