PDK4 (pyruvate dehydrogenase kinase 4)
- symbol:
- PDK4
- locus group:
- protein-coding gene
- location:
- 7q21.3
- gene_family:
- alias symbol:
- None
- alias name:
- None
- entrez id:
- 5166
- ensembl gene id:
- ENSG00000004799
- ucsc gene id:
- uc003uoa.4
- refseq accession:
- NM_002612
- hgnc_id:
- HGNC:8812
- approved reserved:
- 1996-08-14
PDK4（丙酮酸脱氢酶激酶4）是一种重要的代谢调节基因，属于丙酮酸脱氢酶激酶（PDK）家族，该家族包括PDK1、PDK2、PDK3和PDK4四个成员。PDK家族的主要功能是通过磷酸化丙酮酸脱氢酶复合体（PDC）来抑制其活性，从而调控糖代谢途径。PDC是连接糖酵解和三羧酸循环（TCA循环）的关键酶，负责将丙酮酸转化为乙酰辅酶A。PDK4通过抑制PDC活性，减少葡萄糖氧化，促进脂肪酸氧化，使细胞在能量需求变化时灵活调整代谢模式。PDK4主要在心脏、骨骼肌、肝脏等高耗能组织中高表达，尤其在禁食、运动或高脂饮食等代谢压力条件下表达显著上调。PDK4的突变或异常表达可能影响能量代谢平衡，例如PDK4功能丧失突变可能导致PDC过度激活，增加葡萄糖氧化，减少脂肪酸利用，可能引发低血糖或代谢紊乱。相反，PDK4过表达会抑制PDC，减少葡萄糖利用，促进脂肪代谢，这在糖尿病和肥胖患者中常见，可能导致胰岛素抵抗。研究表明，PDK4与多种代谢性疾病密切相关，如2型糖尿病、肥胖和心血管疾病。在糖尿病中，PDK4过表达加剧了胰岛素抵抗，抑制PDK4可能改善葡萄糖代谢。此外，PDK4在癌症中也有重要作用，某些肿瘤细胞通过上调PDK4抑制PDC，促进有氧糖酵解（Warburg效应），支持肿瘤生长。PDK4还参与调控炎症和氧化应激反应，其表达受多种转录因子（如PPARα、FOXO1）和激素（如胰高血糖素、糖皮质激素）调控。PDK基因家族的共性在于它们都通过磷酸化PDC的E1亚基来抑制其活性，但各成员的组织分布和调控机制不同，PDK4因其对代谢适应的重要作用成为研究热点。降低PDK4表达可能改善胰岛素敏感性和葡萄糖代谢，但过度抑制可能影响心脏和肌肉的能量供应。因此，PDK4是代谢调控和疾病治疗的重要靶点，但其干预需谨慎平衡。
This gene is a member of the PDK/BCKDK protein kinase family and encodes a mitochondrial protein with a histidine kinase domain. This protein is located in the matrix of the mitrochondria and inhibits the pyruvate dehydrogenase complex by phosphorylating one of its subunits, thereby contributing to the regulation of glucose metabolism. Expression of this gene is regulated by glucocorticoids, retinoic acid and insulin. [provided by RefSeq, Jul 2008]
此基因是PI3K / BCKDK蛋白激酶家族的成员，并且编码线粒体蛋白与组氨酸激酶结构域。该蛋白质位于mitrochondria的基质和通过磷酸化它的子单元之一，从而促进葡萄糖代谢的调节抑制丙酮酸脱氢酶复合物。这个基因的表达是由糖皮质激素，视黄酸和胰岛素调节。 [由RefSeq的，2008年7月提供]
基因本体信息
PDK4基因（以及对应的蛋白质）的细胞分布位置：
- 质膜
- 细胞质
- 细胞外
- 高尔基体
- 囊泡
- 细胞骨架
- 内质网
- 细胞核
- 内体
- 溶酶体
- 线粒体
PDK4基因的本体（GO）信息：
| 名称 |
|---|
| Pyruvate metabolism |
| Pyruvate metabolism and Citric Acid (TCA) cycle |
| Regulation of pyruvate dehydrogenase (PDH) complex |
| Signaling by Retinoic Acid |
| The citric acid (TCA) cycle and respiratory electron transport |
| 疾病名称 | 关系值 | NofPmids | NofSnps | 来源 |
| Drug-Induced Liver Injury | 0.12 | 1 | 0 | CTD_human |
| Myocardial Ischemia | 0.12 | 1 | 0 | CTD_human |
| Diabetes Mellitus, Experimental | 0.12 | 1 | 0 | CTD_human |
| Diabetes Mellitus, Non-Insulin-Dependent | 0.003181358 | 4 | 0 | BeFree_GAD |
| Obesity | 0.001900093 | 7 | 0 | BeFree |
| Metabolic Syndrome X | 0.000271442 | 1 | 0 | BeFree |
| Liver neoplasms | 0.000271442 | 1 | 0 | BeFree |
| Heart failure | 0.000271442 | 1 | 0 | BeFree |
| Liver carcinoma | 0.000271442 | 1 | 0 | BeFree |
| Diabetes Mellitus | 0.000271442 | 1 | 0 | BeFree |
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