Q16654 (PDK4_HUMAN) Reviewed, UniProtKB/Swiss-Prot
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May 1, 2013.
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| Protein names | Recommended name: [Pyruvate dehydrogenase [lipoamide]] kinase isozyme 4, mitochondrial EC=2.7.11.2 Alternative name(s): Pyruvate dehydrogenase kinase isoform 4 | ||||
| Gene names |
| ||||
| Organism | Homo sapiens (Human) [Reference proteome] | ||||
| Taxonomic identifier | 9606 [NCBI] | ||||
| Taxonomic lineage | Eukaryota › Metazoa › Chordata › Craniata › Vertebrata › Euteleostomi › Mammalia › Eutheria › Euarchontoglires › Primates › Haplorrhini › Catarrhini › Hominidae › Homo![]() |
Protein attributes
| Sequence length | 411 AA. |
| Sequence status | Complete. |
| Sequence processing | The displayed sequence is further processed into a mature form. |
| Protein existence | Evidence at protein level |
General annotation (Comments)
| Function | Serine/threonine kinase that plays a key role in regulation of glucose and fatty acid metabolism and homeostasis via phosphorylation of the pyruvate dehydrogenase subunits PDHA1 and PDHA2. This inhibits pyruvate dehydrogenase activity, and thereby regulates metabolite flux through the tricarboxylic acid cycle, down-regulates aerobic respiration and inhibits the formation of acetyl-coenzyme A from pyruvate. Inhibition of pyruvate dehydrogenase decreases glucose utilization and increases fat metabolism in response to prolonged fasting and starvation. Plays an important role in maintaining normal blood glucose levels under starvation, and is involved in the insulin signaling cascade. Via its regulation of pyruvate dehydrogenase activity, plays an important role in maintaining normal blood pH and in preventing the accumulation of ketone bodies under starvation. In the fed state, mediates cellular responses to glucose levels and to a high-fat diet. Regulates both fatty acid oxidation and de novo fatty acid biosynthesis. Plays a role in the generation of reactive oxygen species. Protects detached epithelial cells against anoikis. Plays a role in cell proliferation via its role in regulating carbohydrate and fatty acid metabolism. Ref.5 Ref.6 Ref.8 Ref.9 |
| Catalytic activity | ATP + [pyruvate dehydrogenase (acetyl-transferring)] = ADP + [pyruvate dehydrogenase (acetyl-transferring)] phosphate. Ref.10 |
| Subunit structure | Homodimer. Interacts with the pyruvate dehydrogenase complex subunit DLAT, and is part of the multimeric pyruvate dehydrogenase complex that contains multiple copies of pyruvate dehydrogenase (E1), dihydrolipoamide acetyltransferase (DLAT, E2) and lipoamide dehydrogenase (DLD, E3). Ref.9 Ref.10 |
| Subcellular location | |
| Tissue specificity | Ubiquitous; highest levels of expression in heart and skeletal muscle. Ref.4 Ref.8 |
| Induction | Up-regulated by prolonged fasting, in glucose-deprived cells and in response to a high-fat diet. Down-regulated by insulin. Ref.4 Ref.5 Ref.7 Ref.8 Ref.9 |
| Sequence similarities | Belongs to the PDK/BCKDK protein kinase family. Contains 1 histidine kinase domain. |
Ontologies
Sequence annotation (Features)
| Feature key | Position(s) | Length | Description | Graphical view | Feature identifier | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Molecule processing | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Transit peptide | 1 – ? | Mitochondrion Potential | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Chain | ? – 411 | [Pyruvate dehydrogenase [lipoamide]] kinase isozyme 4, mitochondrial | PRO_0000023445 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Regions | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Domain | 138 – 368 | 231 | Histidine kinase | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nucleotide binding | 254 – 261 | 8 | ATP | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nucleotide binding | 312 – 313 | 2 | ATP | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nucleotide binding | 329 – 334 | 6 | ATP | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sites | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Binding site | 293 | 1 | ATP | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Site | 157 | 1 | Interaction with the other subunit in the homodimer | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Site | 161 | 1 | Interaction with the other subunit in the homodimer | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Site | 395 | 1 | Interaction with the other subunit in the homodimer | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Natural variations | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Natural variant | 17 | 1 | A → V. Ref.11 Corresponds to variant rs56391840 [ dbSNP | Ensembl ]. | VAR_042298 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Natural variant | 19 | 1 | L → M. Ref.11 Corresponds to variant rs55761955 [ dbSNP | Ensembl ]. | VAR_042299 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Natural variant | 109 | 1 | D → G. Ref.11 Corresponds to variant rs34898343 [ dbSNP | Ensembl ]. | VAR_042300 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Experimental info | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 157 | 1 | Y → F: Loss of activity. Ref.9 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 161 | 1 | R → A: Loss of activity. Ref.9 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 394 | 1 | D → A: Loss of activity; when associated with A-395. Ref.9 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 395 | 1 | W → A: Loss of activity; when associated with A-394. Ref.9 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Secondary structure | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Helix Strand Turn | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 22 – 27 | 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 37 – 42 | 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 50 – 72 | 23 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 77 – 80 | 4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 83 – 100 | 18 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 103 – 105 | 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 110 – 127 | 18 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 130 – 142 | 13 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Turn | 149 – 151 | 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 153 – 180 | 28 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 194 – 199 | 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 200 – 219 | 20 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 225 – 234 | 10 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 240 – 243 | 4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 245 – 266 | 22 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Turn | 267 – 269 | 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 270 – 272 | 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 276 – 282 | 7 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 284 – 293 | 10 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 300 – 302 | 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 303 – 306 | 4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 329 – 331 | 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 333 – 343 | 11 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 347 – 353 | 7 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Turn | 354 – 356 | 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 357 – 367 | 11 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Turn | 368 – 370 | 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 380 – 385 | 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sequences
| ||||||||||||||||||
References
| « Hide 'large scale' references | |
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| + | Additional computationally mapped references. |
Cross-references
Sequence databases | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| EMBL GenBank DDBJ | U54628 U54627 Genomic DNA. Translation: AAC50670.1.U54617 mRNA. Translation: AAC50669.1. AC002451 Genomic DNA. Translation: AAB67048.1. BC040239 mRNA. Translation: AAH40239.1. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| IPI | IPI00003425. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| RefSeq | NP_002603.1. NM_002612.3. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| UniGene | Hs.8364. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3D structure databases | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| PDBe RCSB PDB PDBj |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ProteinModelPortal | Q16654. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ModBase | Search... | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Protein-protein interaction databases | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| IntAct | Q16654. 1 interaction. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| STRING | 9606.ENSP00000005178. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
PTM databases | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| PhosphoSite | Q16654. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Polymorphism databases | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DMDM | 3183120. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Proteomic databases | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| PaxDb | Q16654. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| PRIDE | Q16654. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Protocols and materials databases | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DNASU | 5166. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| StructuralBiologyKnowledgebase | Search... | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Genome annotation databases | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ensembl | ENST00000005178; ENSP00000005178; ENSG00000004799. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| GeneID | 5166. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| KEGG | hsa:5166. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| UCSC | uc003uoa.3. human. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Organism-specific databases | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| CTD | 5166. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| GeneCards | GC07M095212. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGNC | HGNC:8812. PDK4. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| MIM | 602527. gene. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| neXtProt | NX_Q16654. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| PharmGKB | PA33157. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| GenAtlas | Search... | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Phylogenomic databases | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| eggNOG | COG0642. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HOGENOM | HOG000164315. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HOVERGEN | HBG000511. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| InParanoid | Q16654. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| KO | K00898. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| OMA | SAFKHYQ. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| OrthoDB | EOG4G1MGF. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| PhylomeDB | Q16654. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Enzyme and pathway databases | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| BRENDA | 2.7.11.2. 2681. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Reactome | REACT_111217. Metabolism. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gene expression databases | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ArrayExpress | Q16654. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Bgee | Q16654. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| CleanEx | HS_PDK4. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Genevestigator | Q16654. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| GermOnline | ENSG00000004799. Homo sapiens. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Family and domain databases | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gene3D | 1.20.140.20. 1 hit. 3.30.565.10. 1 hit. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| InterPro | IPR018955. BCDHK/PDK_N. IPR003594. HATPase_ATP-bd. IPR005467. Sig_transdc_His_kinase_core. [Graphical view] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Pfam | PF10436. BCDHK_Adom3. 1 hit. PF02518. HATPase_c. 1 hit. [Graphical view] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| SUPFAM | SSF55874. ATP_bd_ATPase. 1 hit. SSF69012. BCDHK/PDK_N. 1 hit. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| PROSITE | PS50109. HIS_KIN. 1 hit. [Graphical view] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ProtoNet | Search... | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Other | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| BindingDB | Q16654. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ChEMBL | CHEMBL4141. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ChiTaRS | PDK4. human. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| EvolutionaryTrace | Q16654. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| GenomeRNAi | 5166. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| NextBio | 19986. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| SOURCE | Search... | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Entry information
| Entry name | PDK4_HUMAN | ||||||||
| Accession | Primary (citable) accession number: Q16654 | ||||||||
| Entry history |
| ||||||||
| Entry status | Reviewed (UniProtKB/Swiss-Prot) | ||||||||
| Annotation program | Chordata Protein Annotation Program | ||||||||
| Disclaimer | Any medical or genetic information present in this entry is provided for research, educational and informational purposes only. It is not in any way intended to be used as a substitute for professional medical advice, diagnosis, treatment or care. | ||||||||
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