PON1

PON1基因编码对氧磷酯酶1，又称Ⅰ型二乙基对氧磷酸酯酶。血清中的对氧磷酯酶1可以作为抗氧化剂，对低密度脂蛋白（LDL）等生物大分子进行水解并降低氧化水平，从而降低血管内的氧化势，起到对血管的保护作用。现有研究发现PON1基因上的多个引起氨基酸改变的多态位点与血清中的PON1基因编码的酶的表达量及表达活性都有相关，并进一步可以作为冠心病、高血压等心脑血管疾病的独立发病危险因子。

基因结构

PON1 全称 paraoxonase 1，中文名为对氧磷酯酶1。PON1基因位于第7号染色体7q21.3位置，全长26,856bp，含22个外显子，mRNA长2,393nt，编码由355个氨基酸残基组成的蛋白质。

基因分子生物学功能

人血清中的对氧磷酯酶主要由肝脏分泌，广泛分布于血液、肾脏、脾脏及脑组织等部位，是一种广谱非专一酯酶，可以水解有机磷酸酯、芳香族碳酸酯和氨基甲酸酯等，在有机磷神经毒剂解毒中起重要作用。其主要功能为：①保护LDL免受氧化修饰，降低氧化型LDL（ox-LDL）水平。ox-LDL被认为是致动脉粥样硬化的关键作用物，PON与HDL上的血小板活化因子-乙酰水解酶（PAF-AH）协同发挥抑制氧化修饰的作用，防止氧化产物在LDL的堆积，破坏和减少LDL在氧化过程中产生的具有细胞毒作用的溶血磷脂。PON可能以酶作用的方式抑制LDL的氧化，使磷脂类降解产物水解或再酰基化，从而降低ox-LDL的毒性。值得一提的是，研究显示PON保护LDL免受氧化的作用与其芳香酯酶活性无关。另外，PON可将脂质过氧化物水解为无活性的乙醇和羧酸，从而抑制醛类活性物质的生成。②防止HDL免受氧化修饰。HDL氧化修饰后磷酯、胆固醇酯和ApoA-I发生改变，使HDL丧失原有的抗动脉粥样硬化（AS）作用，促进AS的发生。③抑制2型糖尿病（T2DM）患者DNA的氧化修饰，防止内皮细胞的损伤。PON1基因多态性与脑卒中、动脉粥样硬化、冠心病及2型糖尿病发病等有密切关系。

参与的通路

PON1是由肝脏合成并分泌入血的钙离子依赖性芳香酯酶，在体内主要存在于血液和肝脏中，通过水解脂质过氧化物，破坏ox-LDL中的溶血磷脂，阻止LDL、HDL和DNA被氧化修饰等机制来发挥其心血管保护的作用。
                                                                                                                        耦联了HDL的PON1破坏ox-LDL中的生物活性磷脂的模型

                                            
                                                      PON1处理的时间和浓度对HDL氧化的影响

脂蛋白的氧化分别由共轭二烯的形成的动力学分析（A），MDA（B）及过氧化物（C）的形成所决定。

基因对疾病发生的影响

基因发生突变后，导致对氧磷酯酶1对LDL等生物大分子的水解能力减弱，从而导致其降低氧化水平的能力下降，造成对血管壁的损伤，带来心脑血管的疾病。