PRPS1基因编码的磷酸核糖焦磷酸合成酶（PRS）1是参与核酸合成的第一限速酶，其对细胞功能，特别是嘌呤、嘧啶相关的合成、代谢等有重要影响。当PRPS1基因突变引起PRS1晶体结构改变时，其编码的PRS1活性也将发生改变，进而不仅会导致嘌呤和嘧啶代谢紊乱，还会引起细胞能量代谢紊乱。此外，遗传性PRPS1基因突变会引起高耗能组织器官的功能异常，出现一系列的临床综合征。在肿瘤患者中也存在体细胞的PRPS1基因突变，可引起肿瘤耐药复发。总之，PRS1在能量代谢、细胞信号转导及核酸合成等方面发挥关键作用，对维持人体正常生理活动具有重要意义。笔者拟就PRPS1基因编码的PRS1在人体的生理功能和晶体结构、PRPS1基因及其突变对细胞代谢的调节及PRPS1基因突变相关临床综合征等方面进行综述。

目的·研究磷酸核糖焦磷酸合成酶1(phosphoribosyl pyrophosphate synthetase 1,PRPS1)I72位点突变是否能使急性淋巴细胞白血病(acute lymphoblastic leukemia,ALL)细胞对巯嘌呤类化学治疗(化疗)药物 6-巯基嘌呤(6-mercaptopurine,6-MP)、6-硫代鸟嘌呤(6-thioguanine,6-TG)产生耐药性,并解释其作用机制.方法·将临床上已发现的PRPS1基因的各突变(I72F、R177S、V316L)和2个ALL细胞系(KOPN72bi和RS4;11)中存在的PRPS1基因突变(V208A、V289A)分别插入融合了绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)的载体pGV303中,用已证明的对巯嘌呤类化疗药耐药的PRPS1 A190T突变为阳性对照,对该类药不耐药的空载体pGV303(Vector)、PRPS1野生型(wild type,WT)及PRPS1 I72V突变为阴性对照.将上述构建好的载体瞬时转染入HEK-293T细胞(简称293T细胞)中,并采用蛋白质印迹法(Western blotting)检测PRPS1各突变体在293T细胞中的蛋白表达情况.采用药物敏感性实验检测并计算6-MP或6-TG对上述瞬转PRPS1各突变体的293T细胞的半数抑制浓度(half maximal inhibitory concentration,IC50).随后,除PRPS1 I72F和I72V之外,将第72位异亮氨酸(isoleucine,I)变成其他氨基酸的多个突变即I72M、I72L、I72N、I72S、I72T分别插入载体pGV303中,瞬时转染入293T细胞后采用Western blotting、药物敏感性实验检测各突变体在293T细胞中的蛋白表达情况以及6-MP或6-TG的IC50.采用慢病毒感染法将PRPS1 WT、I72F、I72V、A190T及载体pGV303感染REH细胞系,通过流式细胞术分选GFP阳性细胞以获得PRPS1各突变体稳定表达的细胞,并采用Western blotting及药物敏感性实验检测各突变体在REH细胞中的蛋白表达情况以及6-MP或6-TG的IC50,用以验证293T细胞获得的药物敏感性实验结果.采用Annexin Ⅴ/DAPI双染法评估各REH细胞系的凋亡情况,并通过Western blotting检测各REH细胞系的DNA损伤相关蛋白[S139位点磷酸化的组蛋白H2AX(phosphorylated H2AX-S139,γ-H2AX)、磷酸化的细胞周期检验点激酶 2(phosphorylated check point kinase 2,pCHK2)]和细胞凋亡相关蛋白聚(腺苷二磷酸核糖)聚合酶剪切体[cleaved poly(ADP-ribose)polymerase,cleaved PARP]的表达水平.使用PDB数据库(Protein Data Bank)中编号为2HCR(PDB code 2HCR)的PRPS1晶体结构图,通过三维成像及PyMOL软件预测并绘制I72位点、I72V和I72F的氨基酸残基及空间构象图.结果·Western blotting结果显示,瞬时转染的外源性PRPS1各突变蛋白在293T细胞中成功表达;药物敏感性实验结果显示,表达PRPS1 I72F、R177S、V316L、V208A与阳性对照A190T的293T细胞对6-MP或6-TG的IC50 均远高于表达V289A及阴性对照Vector、PRPS1 WT、PRPS1 I72V的细胞(均P=0.000).将第72位异亮氨酸变成其他氨基酸后,Western blotting结果显示瞬时转染的外源性PRPS1 I72位点的各突变蛋白在293T细胞中成功表达;药物敏感性实验结果显示,表达PRPS1 I72M、I72F、I72L、I72N、I72S、I72T与A190T的293T细胞对6-MP或6-TG的IC50均远高于表达Vector、PRPS1 WT、PRPS1 I72V的细胞(均P=0.000).慢病毒感染REH细胞后,Western blotting结果显示在已构建的稳定细胞系中PRPS1 WT、A190T、I72F、I72V的蛋白高表达且表达量相似;药物敏感性实验结果显示,表达PRPS1 I72F、A190T的REH细胞对6-MP或6-TG的IC50均远高于表达Vector、PRPS1 WT、PRPS1 I72V的细胞(均P=0.000),与293T细胞中瞬时转染得到的药物敏感性结果一致.Annexin Ⅴ/DAPI双染法、DNA损伤和凋亡相关蛋白的Western blotting检测的结果均显示,经6-MP处理后,表达PRPS1 A190T、I72F的REH细胞系的DNA损伤和凋亡率明显低于表达Vector、PRPS1 WT、PRPS1 I72V的细胞(均P=0.000).蛋白结构分析结果显示,PRPS1 I72F会使PRPS1的空间构象发生改变.结论·PRPS1 I72F、R177S、V316L、V208A、I72M、I72L、I72N、I72S、I72T突变可使细胞获得对巯嘌呤类化疗药的耐药性,PRPS1 V289A、I72V突变不影响细胞对巯嘌呤类化疗药的敏感性.293T中的药物敏感性实验结果和REH中的药物敏感性实验结果一致,证明293T细胞可以作为检测PRPS1突变对巯嘌呤类化疗药物耐药性的快速研究模型.PRPS1 I72位点突变对巯嘌呤类化疗药耐药性的影响可能与PRPS1结构发生改变有关.

目的 研究3,5,2',4'-四羟基查尔酮(P40)对高尿酸血症大鼠尿酸的影响及对PC12细胞嘌呤代谢关键酶的影响.方法 灌胃给予SD大鼠P40 (2.0、4.0和8.0 mg/kg)5次,末次给药前1h腹腔注射氧嗪酸钾(250mg/kg)诱导成高尿酸血症动物模型,注射后2h取血,用磷钨酸法测定血尿酸水平及肝尿酸含量.给予PC12细胞系列浓度的P40和阳性对照药别嘌醇后培养48 h,收集细胞提取总RNA,采用逆转录聚合酶链(RT-PCR)的方法,检测嘌呤代谢关键酶HGPRT、PRPS和PRPPAT mRNA的表达水平.结果 给予P40 2.0、4.0 mg/kg均能显著降低高尿酸血症大鼠的血尿酸水平,和模型组相比,差异有统计学意义(P＜0.01),但对肝尿酸含量没有影响.给予P401×10-8,1×10-7, 1×10-6 mol/L处理PC12细胞48 h后,对HGPRT、PRPS和PRPPAT基因的mRNA表达没有明显影响,与对照组相比差异无统计学意义(P＜0.01).结论 在本实验条件下,P40能降低氧嗪酸钾诱导的高尿酸血症大鼠的血尿酸水平,对PC12细胞的HGPRT、PRPS和PRPPAT基因的mRNA表达无影响.

目的:研究芒果苷对氧嗪酸钾诱导的高尿酸血症小鼠血尿酸的影响以及对磷酸核糖焦磷酸合成酶(PRPS),磷酸核糖焦磷酸酰胺转移酶(PRPPAT)和次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT) mRNA表达水平的影响.方法:雄性昆明种小鼠60只,随机分为正常组、高尿酸血症模型组、芒果苷1.5,3.0,6.0 mg·kg-1组、别嘌醇组(1.0 mg·kg-1),每组10只.按10 mL·kg-1每天灌胃给药2次,连续10次,给药后1h再灌胃给予氧嗪酸钾(500.0 mg· kg-1)诱导形成高尿酸血症小鼠.磷钨酸法测血清尿酸水平,采用逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)检测小鼠肝脏PRPS,PRPPAT和脑组织中HGPRT mRNA的表达水平.结果:灌胃给予氧嗪酸钾后,与正常组比较,模型组小鼠血尿酸水平显著升高(P＜0.05);给予芒果苷和别嘌醇后,与模型组比较,芒果苷各剂量(1.5,3.0,6.0 mg·kg-1)和别嘌醇(1.0 mg·kg-1)均能显著降低高尿酸血症小鼠血清尿酸水平(P＜0.05,P＜0.01);与正常组和模型组比较,芒果苷各剂量组小鼠肝脏PRPS和PRPPAT mRNA的表达没有显著性差异,小鼠脑组织中HGPRT mRNA表达水平也没有显著性差异.结论:在本实验条件下,芒果苷的降尿酸作用与嘌呤代谢相关酶PRPS,PRPPAT和HGPRT mRNA的表达无关.

目的 探讨磷酸核糖焦磷酸合成酶2 (RRPS2)在生精功能不同的睾丸组织中的表达情况以及可能的生物学机制. 方法 收集2015年7至2017年6月期间在我院病理科存档的石蜡包埋睾丸组织标本63例,其中45例标本来自无精子症或严重少精子症患者,18例组织标本取自生精功能正常者,采用免疫组化法检测生精功能不同的睾丸组织中PRPS2表达情况.采用流式细胞术和MTT方法分析PRPS2基因沉默或过表达对GC1精原细胞、GC2精母细胞和TM4支持细胞凋亡和增殖活性的影响.采用qRT-PCR和Western blot法检测PRPS2对E2F1转录因子表达的影响. 结果 重度生精功能不良的睾丸组织(35.71％)以及唯支持细胞综合征睾丸组织(21.43％)中PRPS2高表达,显著低于生精功能正常的睾丸组织(72.22％)(P＜0.05);GC1细胞株中PRPS2表达量显著高于GC2和TM4细胞株(P＜0.05);shPRPS2基因沉默后,GC1细胞、GC2细胞和TM4细胞凋亡率较空白对照组显著增加,而增殖活性显著降低(P＜0.05).PRPS2基因表达上调后,细胞凋亡率较空白对照组和shPRPS2细胞组显著降低,增殖活性显著升高(P＜0.05);shPRPS2基因沉默后,E2F1 mRNA和蛋白表达量较空白对照组显著降低(P＜0.05).而PRPS2基因表达上调后,E2F1 mRNA和蛋白表达量较空白对照组和shPRPS2细胞组显著上调(P＜0.05). 结论 PRPS2参与生精细胞凋亡和增殖过程,其可能的作用机制与下调E2F1转录因子的表达有关.

目的 探讨人端粒酶逆转录酶(hTERT)启动子介导的磷酸核糖焦磷酸合成酶2(PRPS2)表达下调对胶质瘤U251细胞生长增殖、细胞活力以及细胞周期和凋亡的影响.方法 构建pGGN-hTERT-PRPS2干扰载体及阴性对照载体,转染U251细胞后;采用RT-PCR检测空白对照组、阴性对照组及实验组中PRPS2基因表达情况;采用Cell Counting Kit8细胞增殖试剂盒(CCK-8)检测细胞活力;采用Hoechst 33342染色检测细胞凋亡与坏死情况;进一步通过流式细胞术检测PRPS2对细胞周期和凋亡的影响.结果 阴性对照组(转染阴性对照载体)与空白对照组相比,U251细胞中PRPS2基因表达及各项生物学特性均差异无统计学意义(P＞0.05);实验组(转染pGGN-hTERT-PRPS2干扰载体)与阴性对照组相比,PRPS2表达下调60％,CCK-8结果显示细胞活力明显下降(P＜0.05),Hoechst 33342染色后发现典型凋亡形态细胞,流式细胞术结果发现凋亡率显著上升(P＜0.05),细胞阻滞于G0/G1期(P＜0.05).结论 特异性下调U251细胞中PRPS2的表达,可降低细胞活力、抑制细胞增殖、促进细胞凋亡.

痛风是由于体内尿酸的合成与排出失衡所诱发的疾病,而高尿酸血症表现为体内尿酸水平过高,是痛风的过渡阶段.高尿酸血症的造成是因为体内尿酸生成或排出的失衡,最终使得体内尿酸含量高于正常值所致.世界范围的学者对痛风及高尿酸血症基因表现出很大的兴趣,它们有着遗传倾向,并且有很多有价值的发现.尿酸在体内的代谢过程复杂,涉及的基因很广泛.总体可分为尿酸合成过程相关基因和排出过程相关基因.前者过程较为简单,涉及的基因包括核酸核糖焦磷酸合成酶1(PRPS1)以及次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖基转移酶(HPRT);后者过程较为复杂,涉及的基因广泛.笔者将按此分类对它们的易感基因进行综述.

目的:探讨磷酸核糖焦磷酸合成酶2(PRPS2)在人睾丸组织中的表达及其临床意义. 方法:qRT-PCR定量检测PRPS2 mRNA在生精功能正常,轻度、中度及重度生精功能障碍睾丸组织中的表达;免疫组化检测PRPS2蛋白在67例成年男性睾丸活检组织中的表达,并探讨其表达与睾丸组织学类型及临床参数的关系. 结果:qRT-PCR检测结果显示,PRPS2 mRNA在生精功能正常睾丸组织中的表达水平明显高于中度及重度生精功能障碍睾丸组织(P＜0.01);免疫组化检测结果显示,PRPS2阳性表达于生精功能正常及轻度生精功能障碍睾丸组织,而在中度及重度生精功能障碍睾丸组织中的表达明显减弱,其在生精功能正常、轻度生精功能障碍、中度生精功能障碍及重度生精功能障碍睾丸组织中的阳性表达率分别为70.0％、66.7％、50.0％、23.8％,差异具有统计学意义(P=0.031).PRPS2表达与临床参数未见明显相关(P＞0.05). 结论:PRPS2低表达于生精功能障碍的睾丸组织,其表达水平的检测有助男性不育的诊断及睾丸生精功能的预测.

为探讨慢性再生障碍性贫血（慢性再障）患者红细胞能量代谢障碍的机制，采用离子对反相高效液相色谱法(IPrHPLC）及分光光度法检测了18例慢性再障患者外周血红细胞中5-磷酸核糖-1-焦磷酸（PRPP）合成酶及17例慢性再障患者红细胞腺苷脱氨酶（ADA)活性。与28名正常人组结果（2.19 ±0.61μmol·min -1·g -1Hb)对比，经方差分析证实三种病情不同患者的PRPP合成酶活性均呈明显差异（ F=4.29; P<0.01),而ADA活性差异无显著性。患者红细胞PRPP合成酶的活性降低，使合成嘌呤、嘧啶核苷酸的关键中间产物PRPP生成减少，损害了腺嘌呤核苷酸的补救合成途径，从而导致红细胞内腺苷酸池水平下降，最后使红细胞能量代谢出现障碍。

目的 分析磷酸核糖焦磷酸合成酶2(PRPS2)在宫颈癌中的表达情况及抑癌作用.方法 上海市崇明区第三人民医院采集的66例宫颈癌患者癌组织及20份癌旁组织(距癌组织>1 cm)标本,免疫组化法检测宫颈癌组织及癌旁组织PRPS2表达;并选择宫颈癌HeLa细胞,脂质体转染PRPS2小干扰序列(HeLa-PRPS2组),并设计HeLa-NC对照组(转染无关siRNA序列).蛋白印迹法(WB)测定PRPS2干扰效率,四甲基偶氮唑盐法(MTT)检测细胞增殖情况,Transwell侵袭实验检测细胞侵袭能力,流式细胞仪测定细胞凋亡情况,总结PRPS2抑癌机制.结果 ①宫颈癌癌组织PRPS2阳性率为75.76％,高于癌旁组织25.00％(P<0.05);②HeLa-PRPS2组PRPS2蛋白表达量低于HeLa-NC对照组(P<0.05);③HeLa-NC对照组干扰不同时间增殖活性均高于HeLa-PRPS2组(P<0.05);④HeLa-NC对照组穿膜细胞比率高于HeLa-PRPS2组(P<0.05);⑤转染后HeLa-NC对照组G0/G1期细胞比率高于HeLa-PRPS2组(P<0.05),G2/M期细胞比率低于HeLa-PRPS2组(P<0.05),细胞凋亡率低于HeLa-PRPS2组(P<0.05).结论 宫颈癌癌组织PRPS2呈过表达,沉默宫颈癌细胞株HeLa PRPS2表达后细胞增殖、侵袭能力降低,细胞凋亡率增加,推测沉默PRPS2表达存在抑癌效应.