羟酰基-CoA脱氢酶/3-酮酰基-CoA硫解酶/烯酰基-CoA水合酶，β亚基

HADHA（ 600890 ）和 HADHB 基因分别编码线粒体三功能蛋白的 α 和 β 亚基。杂复合物包含 4 个 α 和 4 个 β 亚基，并催化脂肪酸 β 氧化的 3 个步骤，包括长链 3-羟酰基-CoA 脱氢酶步骤。β 亚基具有 3-酮酰基-CoA 硫解酶活性（ EC 2.3.1.16 ）（ Kamijo et al., 1994 ）。

▼ 克隆与表达

上条等人（1994）鉴定了编码全酶 α 和 β 亚基的基因的 cDNA。β 亚基 cDNA 编码一个 51.293-kD 的前体，最终成为 47.484-kD 的成熟亚基。

奥里等人（1999）确定 HADHA 和 HADHB 基因在相反链上以头对头排列的方式连接，并且它们具有共同的 350 bp 5 ' 侧翼区域。该区域具有双向启动子活性，其中 2 个关键顺式元件通过转录因子 SP1（ 189906 ）结合激活。作者得出结论，三功能蛋白质亚基的表达可能受到共同启动子和 SP1 的协调调节。

内田等人（1992 年）和Carpenter 等人（1992）证明长链 3-羟酰基-CoA 脱氢酶实际上是一种三功能蛋白质，它还具有烯酰基-CoA 水合酶和 3-酮酰基-CoA 硫解酶活性。木匠等人（1992）和内田等人（1992）分别研究了人类和大鼠的肝脏。

上条等人（1994）检测了 2 名 LCHAD 缺乏症患者培养的皮肤成纤维细胞中人类三功能蛋白的生物合成。由于线粒体中新合成的蛋白质的快速降解，1 名患者的细胞表明该蛋白质的含量低于对照细胞的 10%。蛋白质的减少与所有 3 种酶活性的降低有关。在来自第二位患者的细胞中，新合成蛋白质的降解速度比对照细胞中的更快，产生的三功能蛋白质是对照细胞水平的 60%。具有中链至长链底物的 3-羟酰基-CoA 脱氢酶活性急剧下降，其他 2 种酶的活性变化不大。

▼ 基因结构

奥里等人（1997）确定 HADHB 基因包含 16 个外显子。

▼ 测绘

通过体细胞杂交研究，Craig 等人（1976）暂时将这种酶的结构基因分配给 7 号染色体。然而，20 年后报道的荧光原位杂交研究表明，HADHB 和 HADHA 基因都位于 2p23 上（Yang 等，1996）。通过荧光原位杂交，Orii 等人（1997）证实了 HADHB 基因对应到 2p23。

▼ 分子遗传学

Ushikubo 等人建议对三功能蛋白缺乏症（MTPD; 609015 ）患者的线粒体三功能酶缺陷进行研究（1996）有 2 种类型的缺陷：第 1 组患者通过免疫印迹具有正常量的交叉反应物质，仅缺乏长链 3-羟酰基-CoA 脱氢酶活性，而第 2 组患者有微量交叉反应物质，所有 3 项活动都很低。牛久保等人（1996）确定了第 2 组中的 3 名患者，并在 cDNA 水平上进行了分析。在 1 名患者中，在 α 亚基的 110-180 位存在 71-bp 杂合缺失。其他 2 例患者存在异常的 β 亚基；1 名患者在核苷酸 788 处发生 A 到 G 转换（143450.0001 ），而另一名患者是 182G-A（ 143450.0002 ）和 740G-A（ 143450.0003 ）突变的复合杂合子。这是 β 亚基中引起疾病的突变的首次证明。Ushikubo 等人使用牛痘病毒系统和凝胶过滤分析在患者的成纤维细胞中进行 cDNA 表达实验（1996）发现正常的 α 和 β 亚基，可能还有它们的关联，对于稳定三功能蛋白很重要。他们评论说，β亚基上的 788A-G 突变似乎干扰了这种结合，结果是三功能蛋白的快速分解。

奥里等人（1997）确定了 2 名日本患者，其中三功能蛋白的 3 种酶活性在成纤维细胞中无法检测到。其中一名患者是外显子单 T 插入的复合杂合子，该插入创建了一个新的隐秘 5-prime 剪接位点（ 143450.0005 ）和一个 1331G-A 转换，导致 arg411-to-lys 氨基酸取代（ 143450.0004 ）。第二名患者是 1331G-A 转换的纯合子。

待确认的关联

有关 HADHB 基因变异与类似于轴突 Charcot-Marie-Tooth 病的早发性周围神经病之间可能关联的讨论（参见，例如，CMT2A1，118210），参见143450.0010。

▼ 基因型/表型相关性

Spiekerkoetter 等人（2003 年）描述了来自 13 个家庭的 15 名患有线粒体三功能蛋白 β 亚基突变的患者。三种临床表型很明显：4 名患者有严重的新生儿表现，包括心肌病、Reye 样症状和早逝；2 例患者出现肝型反复低酮症低血糖；9 名患者有较轻微的迟发性神经肌病表型，伴有发作性肌红蛋白尿。2 名母亲发生母体 HELLP 综合征（溶血、肝酶升高、血小板减少），与胎儿表型无关。突变分析揭示了 16 种不同的突变，其中 12 种是错义突变。基于与酵母硫解酶的同源性，已在结构上进行了表征，Spiekerkoetter 等人（2003）发现蛋白质内突变的位置与临床表型相关。预期会改变蛋白质稳定性的外环突变仅以较温和的形式存在。硫解酶抗原的减少程度也与临床表现的严重程度相关。因此，尽管 TFP 缺乏具有高度异质性，但可以建立一些基因型-表型相关性。

Purevsuren 等人（2009）报道了 5 名日本患者由于 HADHB 基因中的纯合或复合杂合突变而患有线粒体三功能蛋白缺乏症（参见，例如，143450.0004和143450.0006）。其中三名患者此前曾被报道。体外功能表达研究表明基因型/表型相关：突变导致没有残留蛋白质活性的患者比突变具有残留活性的患者具有更严重的表型。

达格尔等人（2021 年）回顾了 HADHB 基因双等位基因突变引起的 MTP 缺乏症的病理生理学、临床表型和分子发现。作者指出，HADHB 基因的突变通常会导致线粒体三功能蛋白的所有 3 种酶功能缺失，因为突变经常影响位于 HADHB 和 HADHA 之间二聚化结构域界面的氨基酸残基。

▼ 等位基因变体（ 11个精选示例）：

.0001 线粒体三功能蛋白缺乏症
HADHB, ASP263GLY
在患有线粒体三功能蛋白缺乏症（MTPD; 609015 ）的患者中，Ushikubo 等人（1996 年）在 HADHB 基因的核苷酸 788 处发现了 A 到 G 转变的可能纯合性，预计会导致甘氨酸取代天冬氨酸 263（D263G）。Kamijo 等人先前曾报道过该患者（1994 年）。

.0002 线粒体三功能蛋白缺乏症
HADHB，ARG61HIS
Ushikubo 等人在 4 个月大时出现低血糖、高氨血症、轻度肝功能障碍和 3-羟基二羧酸尿症（MTPD; 609015 ）的男性高加索患者中（1996）描述了 HADHB 基因中 arg61-to-his（R61H）突变和 arg247-to-his（R247H; 143450.0003 ）突变的复合杂合性。这些分别是由于核苷酸取代 182G-A 和 740G-A。

.0003 线粒体三功能蛋白缺乏症
HADHB，ARG247HIS
讨论 HADHB 基因中的 arg247-to-his（R247H）突变，该突变在患有低血糖、高氨血症、轻度肝功能障碍和 3-羟基二羧酸尿症（MTPD; 609015 ）的患者中以复合杂合状态发现，作者Ushikubo 等人.（1996），见143450.0002。

.0004 线粒体三功能蛋白缺乏症
HADHB，ARG411LYS
在一名患有线粒体三功能蛋白缺乏症（MTPD; 609015 ）的日本患者中，Orii 等人（1997）发现 1331G-A 转换的纯合性，导致 arg411 到赖氨酸（R411K）氨基酸取代。患者在 15 岁时出现与横纹肌溶解相关的肌肉疼痛和虚弱。发育正常。在另一名日本患者中，R411K 突变以复合杂合状态存在，带有一个外显子单 T 插入，产生了一个新的神秘的 5 元剪接位点（ 143450.0005 ）。该患者的表型更为严重，在 13 个月大时出现嗜睡、肌张力减退和反复呼吸道感染。他有心脏骤停、肝功能障碍和精神运动发育迟缓。

通过体外功能表达研究，Purevsuren 等人（2009）证明 R411K 突变体在 37 摄氏度时有 14% 的残留酶活性和 α 和 β 亚基蛋白的微弱表达。然而，在 30 摄氏度时的残留活性显着增加至野生型的 50% 以上。

.0005 线粒体三功能蛋白缺乏症
HADHB、1-BP INS、36-BP DEL
在一名患有线粒体三功能蛋白缺乏症（MTPD; 609015 ）的日本患者中，Orii 等人（1997）在 HADHB 基因的 776-811 位发现了一个 36 bp 的缺失。删除是由核苷酸位置 777 处的单个 T 插入引起的，该位置位于内含子 9 的 5 元剪接上游 36 bp。插入通过创建一个新的神秘的 5 元剪接位点而导致删除。该患者是 R411K 取代（ 143450.0004 ）的复合杂合子。

.0006 线粒体三功能蛋白缺乏症
HADHB, VAL422GLY
Purevsuren 等人对一名由近亲出生的日本男婴进行了三功能蛋白缺乏症（MTPD; 609015 ）（2009）鉴定了 HADHB 基因中的纯合 1364T-G 颠换，导致 val422-to-gly（V422G）取代。他在生命的第五天出现呼吸困难、发绀、乳酸性酸中毒、高氨血症和肝功能障碍。他在 3 个月大时死于心脏骤停。体外功能表达测定显示在 37 摄氏度时没有明显的残留酶活性，Western 印迹显示没有 α 或 β 亚基。然而，在 30 摄氏度时仍有一些残留的酶活性。

.0007 线粒体三功能蛋白缺乏症
HADHB，ALA392VAL
在一对双卵日本双胞胎中，由近亲父母所生，患有线粒体三功能蛋白缺乏症（MTPD; 609015 ），Naiki 等人（2014 年）在 HADHB 基因的外显子 14 中鉴定出纯合 c.1175C-T 转换（c.1175C-T，NM_000183），导致蛋白质活性位点附近发生 ala392-to-val（A392V）取代。每个未受影响的父母都是杂合的突变，在 200 个正常等位基因中没有发现。患者细胞的蛋白质印迹分析显示线粒体三功能蛋白的 α 和 β 亚基水平降低或缺失。突变的 HADHB 蛋白未能与野生型 α 亚基（HADHA; 600890 ）形成活性异八聚体）。患者有婴儿期发病的甲状旁腺功能减退症、发作性横纹肌溶解症和进行性多发性神经病，与神经肌病表型一致。

.0008 线粒体三功能蛋白缺乏症
HADHB，1-BP DUP，358T
在一名患有致命性线粒体三功能蛋白缺乏症（MTPD; 609015 ）的韩国婴儿中，Park 等人（2009 年）鉴定了 HADHB 基因中的复合杂合突变：外显子 7 中的 1 bp 重复（c.358dupT，NM_000183.2）导致移码和提前终止（Ala120CysfsTer8），以及 c.1364T-G 颠换外显子 15，导致 val455-to-gly（V455G; 143450.0009 ）取代。每个未受影响的父母都是杂合子的 1 个突变，在 100 个韩国对照等位基因中没有发现。未进行变体的功能研究。

.0009 线粒体三功能蛋白缺乏症
HADHB, VAL455GLY
讨论 HADHB 基因外显子 15 中的 c.1364T-G 颠换（c.1364T-G，NM_000183.2），导致 val455 到甘氨酸（V455G）取代，在复合杂合状态中发现Park 等人的一名患有致命性线粒体三功能蛋白缺乏症（MTPD; 609015 ）的韩国婴儿（2009），见143450.0008。

.0010 意义未知的变体
HADHB，IVS4AS，GC，-1
该变体被归类为意义未知的变体，因为它对类似于轴突 Charcot-Marie-Tooth 病的早发性周围神经病（参见例如 CMT2A1, 118210）的贡献尚未得到证实。

Hong 等人的 2 个同胞，其父母与韩国无关，患有早发性轴突感觉运动神经病（2013）鉴定了 HADHB 基因中的复合杂合变体：内含子 4 中的 G 到 C 颠换（c.210-1G-C，NM_000183），导致外显子 5 的缺失，以及 c.686G-T 颠换, 导致 arg229 到 leu（R229L; 143450.0011）在硫解酶 N 结构域中高度保守的残基处进行替换。通过全外显子组测序发现的变体针对 dbSNP（build 135）和 1000 Genomes Project 数据库进行过滤，并与家族中的疾病分离。与对照相比，患者成纤维细胞的蛋白质印迹分析显示 HADHB 水平降低，并且 HEK293 细胞中突变的表达证实了突变导致不稳定的突变蛋白。然而，没有对变体进行额外的功能研究，也没有确定患者细胞中的酶活性。患者在约 5 岁时出现远端肢体无力，导致步态困难和足下垂。这种疾病是渐进的，并且都需要在十几岁时使用助行器。在他们三十多岁的时候，两名患者都有远端肌肉无力和影响上肢和下肢的萎缩，与远端感觉障碍和深腱反射丧失有关。电生理学研究显示运动神经传导速度略有下降，大部分感觉神经动作电位消失。1例腓肠神经活检示大髓纤维缺失，偶见再生轴突簇，假洋葱球形成，再生簇，轴突肿胀空泡化，线粒体异常。研究结果与长度依赖性轴突神经病变一致。两名患者均未发现线粒体三功能蛋白缺乏症，例如肌病、横纹肌溶解症、心肌病或肝功能障碍。与远端感觉障碍和深腱反射丧失有关。电生理学研究显示运动神经传导速度略有下降，大部分感觉神经动作电位消失。1例腓肠神经活检示大髓纤维缺失，偶见再生轴突簇，假洋葱球形成，再生簇，轴突肿胀空泡化，线粒体异常。研究结果与长度依赖性轴突神经病变一致。两名患者均未发现线粒体三功能蛋白缺乏症，例如肌病、横纹肌溶解症、心肌病或肝功能障碍。与远端感觉障碍和深腱反射丧失有关。电生理学研究显示运动神经传导速度略有下降，大部分感觉神经动作电位消失。1例腓肠神经活检示大髓纤维缺失，偶见再生轴突簇，假洋葱球形成，再生簇，轴突肿胀空泡化，线粒体异常。研究结果与长度依赖性轴突神经病变一致。两名患者均未发现线粒体三功能蛋白缺乏症，例如肌病、横纹肌溶解症、心肌病或肝功能障碍。电生理学研究显示运动神经传导速度略有下降，大部分感觉神经动作电位消失。1例腓肠神经活检示大髓纤维缺失，偶见再生轴突簇，假洋葱球形成，再生簇，轴突肿胀空泡化，线粒体异常。研究结果与长度依赖性轴突神经病变一致。两名患者均未发现线粒体三功能蛋白缺乏症，例如肌病、横纹肌溶解症、心肌病或肝功能障碍。电生理研究显示运动神经传导速度略有降低，大部分感觉神经动作电位消失。1例腓肠神经活检示大髓纤维缺失，偶见再生轴突簇，假洋葱球形成，再生簇，轴突肿胀空泡化，线粒体异常。研究结果与长度依赖性轴突神经病变一致。两名患者均未发现线粒体三功能蛋白缺乏症，例如肌病、横纹肌溶解症、心肌病或肝功能障碍。轴突肿胀和空泡化，线粒体异常。研究结果与长度依赖性轴突神经病变一致。两名患者均未发现线粒体三功能蛋白缺乏症，例如肌病、横纹肌溶解症、心肌病或肝功能障碍。轴突肿胀和空泡化，线粒体异常。研究结果与长度依赖性轴突神经病变一致。两名患者均未发现线粒体三功能蛋白缺乏症，例如肌病、横纹肌溶解症、心肌病或肝功能障碍。

.0011 意义未知的变体
HADHB，ARG229LEU
该变体被归类为意义未知的变体，因为它对类似于轴突 Charcot-Marie-Tooth 病的早发性周围神经病（参见例如 CMT2A1, 118210）的贡献尚未得到证实。

讨论 HADHB 基因中的 c.686G-T 颠换（c.686G-T，NM_000183），导致 arg229 到 leu（R229L）取代，这在韩国同胞的复合杂合状态中发现，早期- Hong等人的发病轴突神经病（2013），见143450.0010。