Gen PGK1 kodira fosfoglicerat-kinazu-1, poznatu i kao ATP: 3-fosfoglicerat 1-fosfotransferaza (EC 2.7.2.3), koja katalizira reverzibilnu konverziju 1,3-difosfoglicerata u 3-fosfoglicerat, tokom glikolize, generirajući jednu molekulu ATP .
PGK1 se razlikuje od testisnog PGK2, koji se preslikava na hromosomu 6p21.
Michelson et al. (1983) izolirali su klon cDNK pune dužine PGK iz biblioteke cDNK ljudske fetusnejetre, koristeći sintetske oligonukleotidne smjese kao hibridizacijske sonde. Izvedeni protein sadrži 417 aminokiselinskih ostataka. Southern blot analiza ljudskih genomskihDNK pokazala je složeni obrazac hibridizirajućih fragmenata, od kojih dva nisu porijeklom iz X-a. Rezultati su protumačeni kao odraz postojanja male porodice raspršenih gena sličnih PGK ili PGK.
Koristeći smjesu sintetskih oligodezoksiribonukleotida, Singer-Sam et al. (1983) izolirali su cDNK, koja kodira aminokiseline 291-296 PGK.
Ljudski gen PGK1 sadrži 11 egzona i obuhvata približno 23 kilobaze.
Disulfidne veze u izlučenim proteinima smatraju se inertnim, zbog oksidacijske prirode vanćelijskog miljea. Izuzetak od ovog pravila je reduktaza, koju luče tumorske ćelije, a koja smanjuje disulfidne veze u plazminskim serin-proteinazama. Smanjivanje plazmina inicira proteolitsko cijepanje u domena kringl 5 i oslobađanje inhibitora angiostatina tumorskih krvnih sudova. Stvaranje novih krvnih sudova (angiogeneza) kritično je za širenje tumora i metastaze. Lay et al. (2000) pokazali su da je plazmin-reduktaza, izolirana iz kondicioniranog medija ćelija fibrosarkoma, glikolitskienzim fosfoglicerat-kinaza. Rekombinantna fosfoglicerat-kinaza imala je istu specifičnu aktivnost kao i protein izveden iz fibrosarkoma. Plazmamiševa koji nose fibrosarkomske tumore sadržavala je nekoliko puta više fosfoglicerat-kinaze u odnosu na miševe bez tumora. Primjena fosfoglicerat-kinaze na miševima koji nose tumore uzrokovala je povećanje nivoa angiostatina u plazmi, smanjenje vaskularnosti tumora i stope rasta tumora. Zaključili su da fosfoglicerat-kinaza ne funkcionira samo u glikolizi, već je izlučuju tumorske ćelije i učestvuje u angiogenom procesu kao disulfidnareduktaza.
Jedan pseudogen PGK1 (PGK1P1) nalazi se na Xq, pozicija Xq11-Xq13, proksimalno izraženom genu PGK1 na Xq13 (Michelson et al., 1985; Willard et al., 1985). Pseudogen je mapiran somatskim hibridnim ćelijama i in situ metodima hibridizacije, koristeći kloniranu sondu DNK u svakom slučaju.
Willard et al. (1985) su identificirali sekvencu DNK u vezi s PGK od 10 kb na ljudskom hromosomu 19, za koju su autori sugerirali da bi mogla predstavljati pseudogen, navodni gen PGK specifičan za testise ili neki drugi srodni gen. Gartler et al. (1986) preslikali su sekvencu PGK od 1 kb na hromosomu 19, koji predstavlja drugi pseudogen PGK1P2.
Chen et al. (1971) opisali su elektroforetsku varijantu PGK sa enzimskom aktivnošću u normalnom opsegu. Korištenjem PGK sonde cDNK, Hutz et al. (1984) identificirali su uobičajeni polimorfizam DNK, s restrikcijskim enzimom PstI.[4] Otkriveno je da je oko 48% žena u svim etničkim skupinama heterozigotno. Podaci o učestalosti alelnih varijanti gena, tabelirali su Roychoudhury and Nei (1988).[5]
Kod pacijenta sa hroničnom hemolitskom anemijom, povezanom s nedostatkom aktivnosti PGK1, Fujii et Yoshida (1980) koristili su analizu mapiranja peptida, kako bi identificirali supstituciju arg206-za-pro (R206P), u proteinu PGK1. Varijanta PGK1 nazivana je 'Uppsala'.
Sugie et al. (1998), u PGK genu opisali su mutaciju 837T-C pacijenta sa PGK Hamamatsu i miopatskim oblikom nedostatka PGK1.
Kod dva nepovezana dječaka španskog porijekla, s teškom doživotnom hroničnom hemolitskom anemijom i progresivnim neurološkim oštećenjima, Noel et al. (2005) identificirali su dvije različite mutacije u genu PGK1.
Spiegel et al. (2009) izvijestili su o 18-godišnjaku arapskog beduinskog porijekla s nedostatkom PGK1 potvrđenim genetičkom analizom (T378P). Imao je čisto miopatijski fenotip, s pojavom grčeva u mišićima i pigmenturijom izazvanom vježbama u dobi od sedam godina. Nije imao dokaze o hemolitakoj anemiji ili neurološkom sudjelovanju; povećana je serumska kreatin-kinaza. Biokemijske studije pokazale su smanjenu aktivnost PGK1 u mišićima (0,9% kontrolnih vrijednosti) i eritrocitima (1,6%). Nepogođena majka pacijenta i dvije sestre bile su heterozigotne za mutaciju.[6][7][8][9]
^Chen, S.-H., Malcolm, L. A., Yoshida, A., Giblett, E. R. Phosphoglycerate kinase: an X-linked polymorphism in man. Am. J. Hum. Genet. 23: 87-91, 1971. [PubMed]: 5581984
^Roychoudhury, A. K., Nei, M. Human Polymorphic Genes: World Distribution. New York: Oxford Univ. Press (pub.) 1988.
^Bischof, J. M., Chiang, A. P., Scheetz, T. E., Stone, E. M., Casavant, T. L., Sheffield, V. C., Braun, T. A. Genome-wide identification of pseudogenes capable of disease-causing gene conversion. Hum. Mutat. 27: 545-552, 2006. [PubMed]: 16671097
^Chen, S.-H., Malcolm, L. A., Yoshida, A., Giblett, E. R. Phosphoglycerate kinase: an X-linked polymorphism in man. Am. J. Hum. Genet. 23: 87-91, 1971. [PubMed: 5581984
^Cianfriglia, M., Miggiano, V. C., Meo, T., Muller, H. J., Muller, E., Battistuzzi, G. Evidence for synteny between the rabbit gene loci coding for HPRT, PGK and G6PD in mouse-rabbit somatic cell hybrids. (Abstract) Cytogenet. Cell Genet. 25: 142, 1979.
^Cohen-Solal, M., Valentin, C., Plassa, F., Guillemin, G., Danze, F., Jaisson, F., Rosa, R. Identification of new mutations in two phosphoglycerate kinase (PGK) variants expressing different clinical syndromes: PGK Creteil and PGK Amiens. Blood 84: 898-903, 1994. PubMed: 8043870
