육각
HEXA| 육각 | |||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||
| 식별자 | |||||||||||||||||||||||||
| 에일리어스 | 헥사, TSD, 헥소사미니다아제 서브유닛α | ||||||||||||||||||||||||
| 외부 ID | OMIM : 606869 MGI : 96073 HomoloGene : 20146 GenCard : HEXA | ||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
| 맞춤법 | |||||||||||||||||||||||||
| 종. | 인간 | 마우스 | |||||||||||||||||||||||
| 엔트레즈 | |||||||||||||||||||||||||
| 앙상블 | |||||||||||||||||||||||||
| 유니프로트 | |||||||||||||||||||||||||
| RefSeq(mRNA) | |||||||||||||||||||||||||
| RefSeq(단백질) | |||||||||||||||||||||||||
| 장소(UCSC) | Chr 15: 72.34 ~72.38 Mb | Chr 9: 59.45 ~59.47 Mb | |||||||||||||||||||||||
| PubMed 검색 | [3] | [4] | |||||||||||||||||||||||
| 위키데이터 | |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
HEXA로도 알려진 헥소사미니다아제 A(알파 폴리펩타이드)는 15번째 [5][6]염색체에 위치한 HEXA 유전자에 의해 인간에게 암호화되는 효소이다.
헥소사미니다아제 A와 보조인자M2 G활성화단백질은 말단 N-아세틸헥소사민을 포함한 G간글리오시드 [7]및 기타M2 분자의 분해를 촉매한다.헥소사미니다아제 A는 알파 서브유닛(이 단백질)과 베타 서브유닛으로 이루어진 헤테로다이머이다.알파 서브유닛 폴리펩타이드는 HEXA 유전자에 의해 암호화되고 베타 서브유닛은 HEXB 유전자에 의해 암호화된다.베타 서브유닛(HEXB)을 코드하는 유전자의 돌연변이는 종종 샌드호프병을 야기하는 반면, 알파 서브유닛(HEXA, 이 유전자는 Tay-Sachs병의 [8]주요 원인인 G 강글리오시드의M2 가수분해를 감소시킨다.
기능.
헥소사미니다아제 A의 알파 및 베타 서브유닛은 GalNAc 잔기를 분해할 수 있지만, G강글리오시드를 가수분해할M2 수 있는 것은 알파 서브유닛뿐입니다.알파 서브유닛에는 G 강글리오시드의M2 N-아세틸-뉴라마닉 잔류물과 결합하는 데 필수적인 주요 잔류물인 Arg-424가 포함되어 있습니다.알파 서브유닛은 G ganglioside를 가수분해할M2 수 있는데, 이는 Ganglioside가 아미노산인 Gly-280, Ser-281, Glu-282, Pro-283으로 구성된 루프 구조를 포함하고 있기 때문입니다.루프는 베타 서브유닛에는 없지만, 알파 서브유닛에서 GAPM2(Gactivator protein)의M2 결합을 위한 이상적인 구조 역할을 한다.Arg-424와 루프의 형성을 일으키는 아미노산의 조합에M2 의해 G강글리오시드에서 N-아세틸갈락토사민([9]GalNAc) 잔기를 제거함으로써 α 서브유닛이 G강글리오시드로 가수분해된다M2M3.
Tay-Sachs병을 일으키는 유전자 돌연변이
유전자 결손, 난센스 돌연변이, 미센스 돌연변이를 포함하여 헥소사미니다아제 A 결핍을 초래하는 수많은 돌연변이가 있다.Tay-Sachs 병은 헥소사미니다아제 A가 기능을 상실할 때 발생합니다.Tay-Sachs병을 앓고 있는 사람들은M2 G ganglioside에서 GalNAc 잔여물을 제거할 수 없고, 그 결과 그들은 일반인보다 100배에서 1000배 더 많은M2 G ganglioside를 뇌에 저장하게 된다.Tay-Sachs 병의 유아 사례에서만 [10]100개 이상의 다른 돌연변이가 발견되었다.
Tay-Sachs 환자의 80% 이상에서 발생하는 가장 흔한 돌연변이는 Hex A 유전자의 exon 11에 있는 4개의 염기쌍 부가(TATC)에서 비롯된다.이 삽입으로 인해 조기 정지 코돈이 발생하며, 이로 인해 Hex A [11]결핍이 발생합니다.
Tay-Sachs와 함께 태어난 아이들은 보통 2세에서 6세 사이에 흡인과 폐렴으로 사망한다.Tay-Sachs는 뇌의 퇴화와 실명을 일으킨다.환자들은 또한 축 늘어진 사지와 발작을 경험한다.Tay-Sachs [10]병에는 치료법이 없다.
Tay-Sachs 유전자 치료법
HEXA 유전자는 리소좀 효소 베타-헥소사미니다아제를 코드하는 단백질을 코드하는 유전자이다.GM2 활성제 단백질과 결합된 이 효소는 리소좀 내에서 간글리오시드 GM2의 분해에 책임이 있습니다.그러나 HEXA 유전자의 결함은 뇌와 척수 세포에 독소가 축적되는 것을 방지한다.이 치명적인 유전 질환은 테이 삭스병이라고 불린다.Tay-Sachs 유전자 결함은 주로 신경세포에 영향을 미치기 때문에 HEXA 돌연변이 환자는 3, 4세 정도에 사망하기 전에 운동과 정신 기능의 급격한 저하를 경험하게 된다.[8]
특정 유전자의 불활성화 또는 손상을 관찰하기 위해 유전적으로 변형된 쥐인 "녹아웃" 모델은 HEXA 유전자가 투여된 쥐들이 테이 삭스의 많은 같은 증상을 경험했다는 것을 발견했습니다. 단 한 가지 예외: GM2 축적은 쥐들의 뇌에서 그것들의 뇌에서 다르게 분포되었습니다.테이 삭스 환자의 전형적인 모습이에요[9] 이 모델을 통해 과학자들은 HEXA 결함에 대한 유전자 치료법을 연구할 수 있게 되었습니다.쥐를 대상으로 한 한 연구는 성공적으로 베타 헥소아미니다아제 수치를 재확립했고 누락된 유전자를 코드하기 위해 복제되지 않은 헤르페스 단순 벡터를 사용하여 독성 세포 축적을 제거했다.[10]
레퍼런스
- ^ a b c GRCh38: 앙상블 릴리즈 89: ENSG00000213614 - 앙상블, 2017년 5월
- ^ a b c GRCm38: 앙상블 릴리즈 89: ENSMUSG000025232 - 앙상블, 2017년 5월
- ^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
- ^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
- ^ Korneluk RG, Mahuran DJ, Neote K, Klavins MH, O'Dowd BF, Tropak M, Willard HF, Anderson MJ, Lowden JA, Gravel RA (June 1986). "Isolation of cDNA clones coding for the alpha-subunit of human beta-hexosaminidase. Extensive homology between the alpha- and beta-subunits and studies on Tay-Sachs disease". The Journal of Biological Chemistry. 261 (18): 8407–13. doi:10.1016/S0021-9258(19)83927-3. PMID 3013851.
- ^ Proia RL, Soravia E (April 1987). "Organization of the gene encoding the human beta-hexosaminidase alpha-chain". The Journal of Biological Chemistry. 262 (12): 5677–81. doi:10.1016/S0021-9258(18)45628-1. PMID 2952641.
- ^ Knapp S, Vocadlo D, Gao Z, Kirk B, Lou J, Withers SG (1996). "NAG-thiazoline, an N-acetylbeta-hexosaminidase inhibitor that implicates acetamido participation". J. Am. Chem. Soc. 118 (28): 6804–6805. doi:10.1021/ja960826u.
- ^ Mark BL, Mahuran DJ, Cherney MM, Zhao D, Knapp S, James MN (April 2003). "Crystal structure of human beta-hexosaminidase B: understanding the molecular basis of Sandhoff and Tay-Sachs disease". Journal of Molecular Biology. 327 (5): 1093–109. doi:10.1016/S0022-2836(03)00216-X. PMC 2910754. PMID 12662933.
- ^ Lemieux MJ, Mark BL, Cherney MM, Withers SG, Mahuran DJ, James MN (June 2006). "Crystallographic structure of human beta-hexosaminidase A: interpretation of Tay-Sachs mutations and loss of GM2 ganglioside hydrolysis". Journal of Molecular Biology. 359 (4): 913–29. doi:10.1016/j.jmb.2006.04.004. PMC 2910082. PMID 16698036.
- ^ a b Ozand PT, Nyhan WL, Barshop BA (2005). "Part Thirteen Lipid Storage Disorders: Tay-Sachs disease/hexosaminidase A deficiency". Atlas of metabolic diseases. London: Hodder Arnold. pp. 539–546. ISBN 0-340-80970-1.
- ^ Boles DJ, Proia RL (March 1995). "The molecular basis of HEXA mRNA deficiency caused by the most common Tay-Sachs disease mutation". American Journal of Human Genetics. 56 (3): 716–24. PMC 1801160. PMID 7887427.
추가 정보
- Taniike, Masako; Yamanaka, Shoji; Proia, Richard L.; Langaman, Clarita; Bone-Turrentine, Teresa; Suzuki, Kinuko (1995). "Neuropathology of mice with targeted disruption of Hexa gene, a model of Tay-Sachs disease". Acta Neuropathologica. 89 (4): 296–304. doi:10.1007/s004010050250. PMID 7610760.
- Martino S, Marconi P, Tancini B, Dolcetta D, De Angelis MG, Montanucci P, Bregola G, Sandhoff K, Bordignon C, Emiliani C, Manservigi R, Orlacchio A (August 2005). "A direct gene transfer strategy via brain internal capsule reverses the biochemical defect in Tay-Sachs disease". Human Molecular Genetics. 14 (15): 2113–23. doi:10.1093/hmg/ddi216. PMID 15961412.
- Mahuran DJ (February 1991). "The biochemistry of HEXA and HEXB gene mutations causing GM2 gangliosidosis". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease. 1096 (2): 87–94. doi:10.1016/0925-4439(91)90044-A. PMID 1825792.
- Myerowitz R (1997). "Tay-Sachs disease-causing mutations and neutral polymorphisms in the Hex A gene". Human Mutation. 9 (3): 195–208. doi:10.1002/(SICI)1098-1004(1997)9:3<195::AID-HUMU1>3.0.CO;2-7. PMID 9090523.
- Mahuran DJ (October 1999). "Biochemical consequences of mutations causing the GM2 gangliosidoses". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease. 1455 (2–3): 105–38. doi:10.1016/S0925-4439(99)00074-5. PMID 10571007.
- Gilbert F, Kucherlapati R, Creagan RP, Murnane MJ, Darlington GJ, Ruddle FH (January 1975). "Tay-Sachs' and Sandhoff's diseases: the assignment of genes for hexosaminidase A and B to individual human chromosomes". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 72 (1): 263–7. doi:10.1073/pnas.72.1.263. PMC 432284. PMID 1054503.
- Trop I, Kaplan F, Brown C, Mahuran D, Hechtman P (1993). "A glycine250--> aspartate substitution in the alpha-subunit of hexosaminidase A causes juvenile-onset Tay-Sachs disease in a Lebanese-Canadian family". Human Mutation. 1 (1): 35–9. doi:10.1002/humu.1380010106. PMID 1301189.
- Akalin N, Shi HP, Vavougios G, Hechtman P, Lo W, Scriver CR, Mahuran D, Kaplan F (1993). "Novel Tay-Sachs disease mutations from China". Human Mutation. 1 (1): 40–6. doi:10.1002/humu.1380010107. PMID 1301190. S2CID 28734677.
- Akerman BR, Zielenski J, Triggs-Raine BL, Prence EM, Natowicz MR, Lim-Steele JS, Kaback MM, Mules EH, Thomas GH, Clarke JT (1993). "A mutation common in non-Jewish Tay-Sachs disease: frequency and RNA studies". Human Mutation. 1 (4): 303–9. doi:10.1002/humu.1380010407. PMID 1301938. S2CID 25926877.
- Fernandes M, Kaplan F, Natowicz M, Prence E, Kolodny E, Kaback M, Hechtman P (December 1992). "A new Tay-Sachs disease B1 allele in exon 7 in two compound heterozygotes each with a second novel mutation". Human Molecular Genetics. 1 (9): 759–61. doi:10.1093/hmg/1.9.759. PMID 1302612.
- McDowell GA, Mules EH, Fabacher P, Shapira E, Blitzer MG (November 1992). "The presence of two different infantile Tay-Sachs disease mutations in a Cajun population". American Journal of Human Genetics. 51 (5): 1071–7. PMC 1682822. PMID 1307230.
- Whitley CB, Anderson RA, McIvor RS (April 1992). "Heterozygosity for the "DN allele" (G533-greater than A) of the beta-hexosaminidase alpha subunit gene identified by direct DNA sequencing in a family with the B1 variant of GM2-gangliosidosis". Neuropediatrics. 23 (2): 96–101. doi:10.1055/s-2008-1071320. PMID 1318511.
- Triggs-Raine BL, Mules EH, Kaback MM, Lim-Steele JS, Dowling CE, Akerman BR, Natowicz MR, Grebner EE, Navon R, Welch JP (October 1992). "A pseudodeficiency allele common in non-Jewish Tay-Sachs carriers: implications for carrier screening". American Journal of Human Genetics. 51 (4): 793–801. PMC 1682803. PMID 1384323.
- Hechtman P, Boulay B, De Braekeleer M, Andermann E, Melançon S, Larochelle J, Prevost C, Kaplan F (December 1992). "The intron 7 donor splice site transition: a second Tay-Sachs disease mutation in French Canada". Human Genetics. 90 (4): 402–6. doi:10.1007/bf00220467. PMID 1483696. S2CID 3190945.
- Mules EH, Hayflick S, Miller CS, Reynolds LW, Thomas GH (April 1992). "Six novel deleterious and three neutral mutations in the gene encoding the alpha-subunit of hexosaminidase A in non-Jewish individuals". American Journal of Human Genetics. 50 (4): 834–41. PMC 1682641. PMID 1532289.
- Weitz G, Proia RL (May 1992). "Analysis of the glycosylation and phosphorylation of the alpha-subunit of the lysosomal enzyme, beta-hexosaminidase A, by site-directed mutagenesis". The Journal of Biological Chemistry. 267 (14): 10039–44. doi:10.1016/S0021-9258(19)50196-X. PMID 1533633.
- Navon R, Proia RL (February 1991). "Tay-Sachs disease in Moroccan Jews: deletion of a phenylalanine in the alpha-subunit of beta-hexosaminidase". American Journal of Human Genetics. 48 (2): 412–9. PMC 1683003. PMID 1825014.
- Mules EH, Dowling CE, Petersen MB, Kazazian HH, Thomas GH (June 1991). "A novel mutation in the invariant AG of the acceptor splice site of intron 4 of the beta-hexosaminidase alpha-subunit gene in two unrelated American black GM2-gangliosidosis (Tay-Sachs disease) patients". American Journal of Human Genetics. 48 (6): 1181–5. PMC 1683116. PMID 1827945.
- Nakai H, Byers MG, Nowak NJ, Shows TB (1991). "Assignment of beta-hexosaminidase A alpha-subunit to human chromosomal region 15q23----q24". Cytogenetics and Cell Genetics. 56 (3–4): 164. doi:10.1159/000133077. PMID 1829032.
- Nishimoto J, Tanaka A, Nanba E, Suzuki K (August 1991). "Expression of the beta-hexosaminidase alpha subunit gene with the four-base insertion of infantile Jewish Tay-Sachs disease". The Journal of Biological Chemistry. 266 (22): 14306–9. doi:10.1016/S0021-9258(18)98684-9. PMID 1830584.
- dos Santos MR, Tanaka A, sá Miranda MC, Ribeiro MG, Maia M, Suzuki K (October 1991). "GM2-gangliosidosis B1 variant: analysis of beta-hexosaminidase alpha gene mutations in 11 patients from a defined region in Portugal". American Journal of Human Genetics. 49 (4): 886–90. PMC 1683169. PMID 1832817.