CA2(碳酸酐酶2,Carbonic Anhydrase II)是一种由CA2基因编码的锌金属酶,属于碳酸酐酶(Carbonic Anhydrase, CA)基因家族。该家族共有16个成员(CA1-CA15及CA相关蛋白),共性是通过催化二氧化碳与水可逆反应生成碳酸氢盐和质子(CO2 + H2O ⇌ HCO3− + H+),参与酸碱平衡、离子转运及代谢调控。CA2是家族中活性最高的同工酶,广泛分布于红细胞、肾脏、胃黏膜、骨骼及中枢神经系统(尤其是胶质细胞),主要作用位点为细胞质。其生物学功能包括:1)调节体液pH值,在红细胞中协助二氧化碳运输;2)在肾脏近端小管促进HCO3−重吸收;3)在胃壁细胞参与胃酸分泌;4)在骨组织中影响破骨细胞功能,调控骨吸收。CA2突变可导致常染色体隐性遗传病——碳酸酐酶2缺乏综合征(Marble brain disease),表现为肾小管酸中毒、骨质疏松及脑钙化,因突变使酶活性丧失,破坏酸碱平衡和骨代谢。该基因与青光眼(房水分泌异常)、癫痫(神经pH紊乱)及某些癌症(如肾细胞癌)相关。CA2过表达可能加剧肿瘤微环境酸化(原英文:tumor acidosis),促进侵袭转移;而表达降低会引发代谢性酸中毒或骨质异常。CA2还通过调节HCO3−水平影响其他基因,如下调可能抑制SLC4家族(HCO3−转运蛋白)功能,过表达则激活Wnt/β-catenin通路(原英文:Wnt/β-catenin signaling)加速骨修复。其活性可被磺胺类药物(如乙酰唑胺)特异性抑制,用于治疗青光眼和高原病。
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CA2基因(以及对应的蛋白质)的细胞分布位置:
CA2基因的本体(GO)信息:
| 名称 |
|---|
| 910 Nitrogen metabolism [PATH:hsa00910] |
| 4971 Gastric acid secretion [PATH:hsa04971] |
| 4972 Pancreatic secretion [PATH:hsa04972] |
| 4976 Bile secretion [PATH:hsa04976] |
| 4964 Proximal tubule bicarbonate reclamation [PATH:hsa04964] |
| 4966 Collecting duct acid secretion [PATH:hsa04966] |
| 名称 |
|---|
| Erythrocytes take up carbon dioxide and release oxygen |
| Erythrocytes take up oxygen and release carbon dioxide |
| Metabolism |
| O2/CO2 exchange in erythrocytes |
| Reversible hydration of carbon dioxide |
| 疾病名称 | 关系值 | NofPmids | NofSnps | 来源 |
| OSTEOPETROSIS, AUTOSOMAL RECESSIVE 3 | 0.561900093 | 8 | 2 | BeFree_CLINVAR_CTD_human_MGD_ORPHANET_UNIPROT |
| Osteoporosis | 0.122367032 | 2 | 0 | CTD_human_GAD |
| Liver carcinoma | 0.120542884 | 3 | 0 | BeFree_CTD_human |
| Adenocarcinoma | 0.120271442 | 2 | 0 | BeFree_CTD_human |
| Squamous cell carcinoma of esophagus | 0.12 | 1 | 0 | CTD_human |
| Stomach Neoplasms | 0.12 | 1 | 0 | CTD_human |
| Kidney Calculi | 0.08 | 1 | 0 | RGD |
| Cholangitis | 0.08 | 1 | 0 | CTD_mouse |
| Osteopetrosis | 0.003257302 | 12 | 0 | BeFree |
| Psoriasis | 0.002995792 | 2 | 0 | BeFree_LHGDN |
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