MAT2A基因编码肝外甲硫氨酸腺苷转移酶(EC 2.5.1.6)(MAT II)的催化亚基,该亚基催化甲硫氨酸和ATP生物合成S-腺苷甲硫氨酸(AdoMet,或SAM)(Mao等人总结,1998)。
AdoMet是体内许多转甲基化反应的主要甲基供体。Chamberlin等人(1996年)指出,AdoMet还参与转硫途径,在脱羧后,在多胺的生物合成中充当丙胺基团供体。哺乳动物组织中已鉴定出三种形式的MAT。由单拷贝MAT1A基因(610550)编码的MAT I和MAT III分别代表由相同的α-1亚单位形成的四聚体和二聚体,主要在肝脏合成。MAT II由一个单独的基因编码,由Horikawa和Tsukada(1992年)克隆,存在于胎儿肝脏(在成人肝脏中较少)以及肾脏、大脑、睾丸和淋巴细胞中。Horikawa和Tsukada(1992年)表明,395氨基酸MAT II与人类肝脏MAT I/III蛋白具有84%的氨基酸相似性。
Mao等人(1998年)克隆了MAT2A基因的5素性侧翼区域。他们确定了两个主要的转录起始位点,一个位于下游10个核苷酸内,另一个位于TATA盒上游158个核苷酸内。MAT2A启动子高度富含GC,尤其是在前300个bp。该启动子包含几个潜在的SP1-、v-myb-和GATA-结合位点,以及C/EBP、HSF2、C-myb和STATx的潜在结合位点。Mao等人(1998年)表明,MAT2A启动子可以有效地驱动Jurkat和293细胞中报告基因的表达。作者确定了对细胞特异性MAT2A表达重要的启动子区域。
O'Leary等人(2015)确定MAT2A基因包含9个外显子。其启动子区域包含一个CpG岛,该岛与相反链上的PARTICLE基因部分重叠。
通过原位杂交,De La Rosa等人(1995年)将MATA2基因定位到染色体2p11.2。
O'Leary等人(2015)利用Northern blot分析和原位杂交发现,对几个人类细胞系进行低剂量(0.25 Gy)γ射线照射后,早期MAT2A的表达增加,随后长非编码RNA颗粒(PARTICL;616350)的表达增加。低剂量照射人乳腺癌细胞也会导致MAT2A、PARTICLE和SAM分泌到培养基中。较高剂量的辐射(2.50 Gy)在所有分析中的效果较弱。对正常供体全血进行体外照射,以及对头颈癌患者进行放射治疗,都会导致循环中的PARTICLE和MAT2A RNA的类似增加。通过短发夹RNA敲除PARTICEL可增强MAT2A mRNA和蛋白质的表达,增加MAT2A报告基因的活性,低剂量照射后细胞内和细胞外SAM浓度增加。O'Leary等人(2015)确定,PARTICLE基因与MAT2A基因启动子区的CpG岛部分重叠。低剂量辐射诱导CpG岛的甲基化,这种甲基化被PARTICLE基因敲除而消除。PARTICLE在CpG岛上游456 bp的MAT2A基因启动子区形成RNA-DNA三螺旋。染色质免疫沉淀分析和EMSA表明,PARTICLE与赖氨酸甲基转移酶G9A(EHMT2;604599)和转录因子MYB(189990)等基因相关因子相互作用,并与多梳阻遏物复合体(PRC)亚基SUZ12(606245)直接相互作用。O'Leary等人(2015年)得出结论,PARTICLE招募G9A、MYB和SUZ12到MAT2A启动子进行基因沉默。
关于MAT2A基因变异与胸主动脉瘤之间可能的联系的讨论,请参见601468.0001。
Guo等人(2015)在受精后72天(dpf)检查了mat2aa-/-斑马鱼,观察到中度受影响的变形体有大量心包积液和小眼睛,以及严重受影响的变形体也有卷曲的尾巴或严重的尾巴弯曲。所有变形体在3dpf时主动脉弓的发育都有明显缺陷。野生型或突变型MAT2A mRNA的联合注射部分挽救了变体的表型,但野生型MAT2As挽救发育缺陷的频率明显高于E344A(601468.0001)或R356H突变体。