[科普中国]-二氢硫辛酸琥珀酰转移酶

1.基本介绍

Gary E. Gibson et al. Molecular Neurobiology****2005;31(1-3):43-63

三羧酸循环（tricarboxylic acid cycle）是需氧生物体内普遍存在的代谢途径，分布在线粒体。因为在这个循环中几个主要的代谢产物是含有三个羧基的柠檬酸，所以叫做三羧酸循环，又称为柠檬酸循环或者是TCA循环或TAC；其发现者为Hans Adolf Krebs（英1953年获得诺贝尔生理学或医学奖），故也称为为Krebs循环。三羧酸循环是三大营养素（糖类、脂类、氨基酸）的最终代谢通路，又是糖类、脂类、氨基酸代谢联系的枢纽。

α酮戊二酸脱氢酶复合体 (α-ketoglutarate dehydrogenase complex，KGDHC )，是三羧酸循环第二次氧化脱羧的限速酶，其催化α酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰-CoA、NADH·H+和CO₂，氧化产生的能量中一部分储存于琥珀酰CoA的高能硫酯键中。α-酮戊二酸脱氢酶系也由三个酶（α-酮戊二酸脱羧酶、二氢硫辛酸琥珀酰转移酶（Dihydrolipoamide succinyltransferase , DLST）、二氢硫辛酸脱氢酶)和五个辅酶(tpp、硫辛酸、hscoa、NAD+、FAD)组成。此反应也是不可逆的。KGDHC受ATP、GTP、NADH和琥珀酰-CoA抑制，但其不受磷酸化/去磷酸化的调控。二氢硫辛酰琥珀酰转移酶（DLST)是KGDHC的核心组成部分。

2.定位与功能二氢硫辛酰琥珀酰转移酶蛋白定位于线粒体，参与细胞的新陈代谢。其基因定位于染色体14q24.3.，已知编码两种蛋白，二氢硫辛酸琥珀酰转移酶及其截短体。目前已知DLST的可能存在的功能包括：1）构成KGDHC的核心酶；2）在脊椎动物心脏中控制ATP的产生。

3.与疾病关系1996年 Sheu 等首先报道DLST基因13号内含子19117位点A-G突变和14号外显子19183位点C-T突变导致的多态现象与SAD的遗传易感性有关，其中13号内含子19117位点A-G突变可能影响其mRNA加工过程中内含子的剪切，导致其多态性。已有大量报道，DLST基因的多态性和老年人阿兹海默症的发病密切相关。线粒体α-酮戊二酸脱氢酶系在阿兹海默症中是缺失的，在患有阿兹海默症的老年人中行基因检测分析发现，DLST的基因多态性和老年人阿兹海默症的发病密切相关。

DLST蛋白减少可诱导活性氧产生，促进细胞死亡。在小鼠研究中发现，线粒体DLST的缺失会加重淀粉样斑块的形成和β淀粉状蛋白质寡聚物（硝基酪氨酸）水平的增加，最终导致小鼠空间学习和记忆障碍。

最新研究首次发现线粒体的DLST在心率调控中起着重要作用。但机制仍不明确。

4.扩展阅读/参考资料：1.Sheu KFR,Sarkar P, Relkin N, et al. A genetic assciation of the dihydrolipoyl succinyltransferase gene with Alzheimer’s disease. J Neurochem. 1993.61:2007-2014.

2. Sheu KFR, Brown AM, Kristal BS, et al. A DLST genotype associated with reducedrisk for Alzheimer’s disease. Neurology. 1999. 52: 1505-1507.

3.马秋兰，陈彪，杨静芳，董秀敏。二氢脂酰胺琥珀酰转移酶基因型与A lzheim er病遗传易感性的关系。中华医学杂志，2001年10月25日第81卷第20期.

4. Mirjam Keßler, Ina M. Berger, Steffen Just,et al. Loss of dihydrolipoyl succinyltransferase (DLST) leads to reducedresting heart rate in the zebrafish. Basic Res Cardiol (2015) 110:14.

5. Diaz-Muñoz MD, Bell SE, Fairfax K, Monzon-Casanova E, Cunningham AF, Gonzalez-Porta M,et al. The RNA-binding protein HuR is essential for the B cell antibody response. Nat Immunol. 2015 Apr;16(4):415-25.

6. Keßler M, Berger IM, Just S, Rottbauer W.Loss of dihydrolipoyl succinyltransferase (DLST) leads to reduced resting heart rate in the zebrafish.Basic Res Cardiol. 2015 Mar;110(2):14.

7. Kanamori T, Nishimaki K, Asoh S, Ishibashi Y, Takata I, Kuwabara T, Taira K, Yamaguchi H, Sugihara S, Yamazaki T, Ihara Y, Nakano K, Matuda S, Ohta S.Truncated product of the bifunctional DLST gene involved in biogenesis of the respiratory chain.EMBO J. 2003 Jun 16;22(12):2913-23.