이 유전자에 의해 암호화된 단백질은 프롤린 이화작용의 첫 단계를 촉매하는 미토콘드리아 프롤린 탈수소효소이다.이 유전자의 결실은 I형 고프로린혈증과 관련이 있다.이 유전자는 22q11.21 염색체에 위치해 있으며, 이 염색체는 인접한 유전자 결실 증후군과도 관련이 있다.디조지 증후군과 CATCH22 증후군.[7]
프롤린 산화효소 또는 프롤린 탈수소효소는 프롤린 사이클의 개시제 역할을 한다.프롤린은 세포외기질(ECM)의 분해로부터 쉽게 구할 수 있고, 미토콘드리아 내막효소인 프롤린산화효소(PRODH)에 의해 개시되는 프롤린 사이클을 통한 프롤린의 분해는 ATP를 생성할 수 있기 때문에 프롤린 대사가 영양소 스트레스에서 특히 중요하다.이 분해 경로는 글루탐산염과 α-케토글루타르산염을 생성하는데, 이 생성물은 TCA 회로에 대해 과민증 역할을 할 수 있다.프롤린 사이클은 또한 또 다른 생체 에너지 메커니즘을 제공하는 펜토오스 인산 경로와 대사 인터록에 있다.포도당 금단 또는 라파마이신 처리에 의한 스트레스 유도는 프롤린의 분해를 촉진하고 PRODH 촉매 활성을 증가시켰다.이러한 조건에서 PRODH는 적어도 부분적으로 ATP 수치 유지에 책임이 있었다.5-아미노이미다졸-4-카르복사미드 리보뉴클레오시드(AICAR)에 의한 세포에너지 센서인 AMP-활성단백질인산화효소(AMPK)의 활성화도 PRODH를 현저하게 상향조절하고 PRODH의존성 ATP 수치를 증가시켜 스트레스 중의 역할을 더욱 뒷받침한다.포도당 결핍은 세포 내 프롤린 수치를 증가시켰고, PRODH의 발현은 펜토오스 인산 경로를 활성화시켰다.따라서 영양소 스트레스 조건 하에서 프롤린 사이클의 유도는 세포가 세포 에너지 [8]수준을 유지하기 위해 이화 모드로 전환하는 메커니즘일 수 있다.
임상적 의의
PRODH 유전자의 돌연변이는 프롤린 탈수소효소 결핍과 관련이 있다.많은 사례 연구들이 이 유전 질환에 대해 보고해 왔다.한 사례 연구에서 HPI와 심각한 신경학적 표현형을 가진 4명의 관련되지 않은 환자들은 다음과 같은 공통적인 특징을 가지고 있는 것으로 나타났다: 종종 저혈압과 관련된 정신 운동 지연, 심각한 언어 지연, 자폐적 특징, 행동 문제, 발작.22q11 미세 결손에 대해 헤테로 접합된 한 환자는 또한 이형적인 특징을 가지고 있었다.이전에 보고된 HPI 및 신경학적 관련 환자 4명이 유사한 표현형을 가지고 있었다.이 사례 연구는 고프로린혈증, 타입 I(HPI)가 항상 양성 질환은 아닐 수 있으며 임상 표현형의 심각도는 혈청 프롤린 [9]수치와 상관관계가 있는 것으로 보인다.그러나 다른 사례 연구에서는 4명의 관련 없는 환자의 임상적 특징에는 초기 운동 및 인지 발달 지연, 언어 지연, 자폐적 특징, 과잉행동, 고정관념적 행동, 발작 등이 있었다.모든 환자들은 혈장과 소변의 프롤린 수치가 증가했다.모든 환자는 PRODH 유전자에 바이알릴 돌연변이가 있었고, 종종 동일한 대립 유전자에 여러 변종이 있었다.잔류 효소 활성은 가장 심각한 영향을 받은 환자의 null에서 상대적으로 가벼운 표현형을 [10]가진 환자의 25~30%까지 다양했다.
^"Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
^"Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
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