嗜酸性粒细胞过氧化物酶,嗜酸性粒细胞过氧化物酶缺乏症

人嗜酸性粒细胞过氧化物酶( EC 1.11.1.7 ) 是一种含血红素的糖蛋白,存在于嗜酸性粒细胞的溶酶体中。EPX 已从人类嗜酸性粒细胞和嗜酸性白血病细胞中纯化。已显示纯化的酶具有约 70 kD 的分子量并由 1 条重链和 1 条轻链组成。与髓过氧化物酶(MPO; 606989 ) 相比,嗜酸性粒细胞过氧化物酶使用溴化物而不是氯化物来生成卤化氧化剂。髓过氧化物酶比嗜酸性粒细胞过氧化物酶对氰化物更敏感;针对人嗜酸性粒细胞过氧化物酶的抗体不会中和髓过氧化物酶,反之亦然(Sakamaki 等人总结,1989 年)。

▼ 克隆与表达

坂卷等(1989)使用人髓过氧化物酶 cDNA 作为探针分离出一个基因,从其序列中推断该基因编码人嗜酸性粒细胞过氧化物酶。EPX 编码推断的 715 个氨基酸的蛋白质。嗜酸性粒细胞过氧化物酶的重链和轻链分别位于蛋白质的 COOH 和 NH2 末端,两条链都由单个 mRNA 编码,与髓过氧化物酶一样。嗜酸性粒细胞过氧化物酶和髓过氧化物酶的编码序列核苷酸同源性为72.4%,氨基酸水平同源性为69.8%,而5-'侧翼区几乎没有同源性。

▼ 基因结构

EPX 基因包含 12 个外显子,跨度约为 12 kb( Sakamaki et al., 1989 )。

▼ 测绘

通过体细胞杂交分析和原位杂交,Sakamaki 等人(2000)将 EPX 基因对应到 17q23.1 与乳过氧化物酶(LPO; 150205 ) 和髓过氧化物酶的簇中。

▼ 分子遗传学

罗马诺等人(1994)报道嗜酸性粒细胞过氧化物酶的分子特性在男人与这种酶(EPXD;不足261500)和他的家庭成员。使用单克隆或多克隆抗 EPX 抗体免疫化学测定,他的嗜酸性粒细胞含有 EPX染色体连锁物质,但没有酶的光谱证据。先证者的嗜酸性粒细胞前体含有正常大小的 EPX mRNA,其被逆转录成包含整个基因的相应 cDNA。cDNA 序列公开了 2 个突变,一个 G 到 A 转换导致精氨酸残基被组氨酸(R286H; 131399.0001 )的非保守性替换,以及一个插入导致阅读框发生偏移并出现过早终止密码子( R286H; 131399.0001 )。131399.0002)。先证者的儿子和女儿都遗传了 G 到 A 的转变,他们的嗜酸性粒细胞含有介于对照受试者和先证者之间的过氧化物酶活性,表明这种转变是导致缺陷的突变。发现先证者的嗜酸性粒细胞前体积极合成过氧化物酶,该酶在细胞化学反应和免疫反应方面明显正常,但光谱异常。过氧化物酶的细胞化学反应在先证者的嗜酸性粒细胞前体中趋于减少或消失,但在正常受试者中则没有,这表明 R286H 取代导致合成不稳定的 EPX,随着细胞成熟而逐渐降解。

在患有嗜酸性粒细胞过氧化物酶缺乏症的男性中,Nakagawa 等人(2001)确定了 EPX 基因突变的纯合性( 131399.0003 )。他的妻子是纯合的野生型,他的儿子和女儿是突变的杂合子。先证者孩子的细胞化学分析显示完全正常。

▼ 等位基因变体( 3 个选定的例子):

.0001 嗜酸性过氧化物酶缺乏症
EPX, ARG286HIS
在的里雅斯特医院血库的献血者中,罗马诺等人(1994)确定了人与嗜酸性粒过氧化物酶缺乏症(EPXD; 261500)谁被发现是在EPX基因2个突变复合杂。一个是在 857 位的 G 到 A 转换,它预测在密码子 286(R286H) 处组氨酸对精氨酸的非保守取代。他的儿子和女儿都以杂合状态遗传了这种突变。另一条染色体在 G 束 1537-1541 的内含子 - 外显子 10 连接处( 131399.0002)。这导致阅读框发生变化,在密码子 538 之后产生终止密码子,导致截短的 EPX 前体缺少 177 个氨基酸,并且在插入下游具有完全颠覆的 24 个氨基酸羧基末端尾部序列. 为了确定 2 个突变位于不同的染色体上,通过 PCR 扩增对应于包含两个突变的区域(核苷酸 659-1608)的 cDNA 片段,克隆并测序。发现每个克隆仅包含 2 个突变中的 1 个,表明​​复合杂合性。

.0002 嗜酸性过氧化物酶缺乏症
EPX,1-BP INS,1537G
对于在EPX基因(1537insG)1-bp的插入这是在复合杂合状态中发现在患者中与嗜酸性粒过氧化物酶缺乏症的讨论(EXPD; 261500)由Romano等人(1994),见131399.0001。

.0003 嗜酸性粒细胞过氧化物酶缺乏症
EPX, ASP648ASN
在一个62岁的男子谁被发现有嗜酸性粒细胞过氧化物酶缺乏症(EPXD; 261500)血常规测试期间,中川等人(2001)鉴定了 EPX 基因外显子 11 中的纯合 g.2060G-A 转换,导致 asp648 到 asn(D648N) 取代。他的妻子携带 2 个野生型等位基因,而他的儿子和女儿是该突变的杂合子。先证者孩子的血细胞化学分析显示完全正常。Nakagawa 等人使用基于髓过氧化物酶的 EPX 结构模型(2001)位于通过静电相互作用和氢键固定到 arg146 的分子内部的 asp648。他们提出从 asp 到 asn 的变化会导致与 arg146 的静电相互作用的丧失,这对 N 末端轻链的二硫键至关重要。