亚硫酸氧化酶缺乏症

亚硫酸氧化酶（EC 1.8.3.1）是含硫氨基酸氧化降解途径中的末端酶。

▼ 克隆与表达

加勒特等人（1995）从人类肝脏 cDNA 文库中分离出一个 2.4-kb 的亚硫酸氧化酶 cDNA 克隆。推导出的 488 个氨基酸的蛋白质分子量约为 52 kD，与大鼠蛋白质的同源性为 88%，与鸡的蛋白质同源性为 67%。3 个亚硫酸盐氧化酶序列与几种植物和真菌硝酸盐还原酶序列的比较揭示了具有高度保守侧翼序列的单个保守半胱氨酸。加勒特等人（1995）假设保守的半胱氨酸是亚硫酸盐氧化酶和硝酸盐还原酶中钼的配体。

▼ 生化特征

基斯克等人（1997）以 1.9 埃的分辨率测定了与人类蛋白质同源的鸡肝亚硫酸盐氧化酶的晶体结构。他们发现二聚酶的每个单体都由 3 个结构域组成。在活性位点，Mo 由 3 个硫配体、1 个氧代基团和 1 个水/羟基配位。与 Mo 相邻的硫酸盐分子识别底物结合袋。

▼ 测绘

Gross（2018）基于 SUOX 序列（GenBank AY056018 ）与基因组序列（GRCh38）的比对，将 SUOX 基因对应到染色体 12q13.2。

▼ 分子遗传学

基斯克等人（1997 年）在分离亚硫酸氧化酶缺乏症（ISOD； 272300 ）患者的细胞系中发现了 SUOX 基因（ 606887.0001 - 606887.0004 ）的4 个错义突变。晶体学结果预测其中 2 个突变（arg160 到 gln、606887.0001和 ala208 到 asp、606887.0002）位于硫酸盐结合位点附近，而其他突变（ser370 到 tyr、606887.0003和 gly473 到 asp、606887.0004）发生在域介导二聚化。

约翰逊等人（2002 年）在孤立的亚硫酸氧化酶缺乏症患者中发现了 12 种新的 SUOX 基因突变。其中包括 2 个移码突变、2 个纯合无义突变和 8 个错义突变。

Seidahmed 等人（2005）在一名患有孤立性亚硫酸盐氧化酶缺乏症的男婴中发现了 SUOX 基因（ 606887.0005 ）的 1 bp 缺失。

通过直接测序土耳其男孩的 SUOX 基因，该男孩由近亲出生，具有 ISOD，Bender 等人（2019）确定了一个纯合错义突变（G362S; 606887.0006）。患者成纤维细胞中没有亚硫酸氧化酶活性，但在大肠杆菌中表达的突变 SUOX 蛋白具有正常活性，表明细菌和人类 SUOX 表达之间存在差异。与野生型相比，在 HEK293 细胞中表达的 G362S 突变体 apo-SUOX 蛋白稳定性降低，钼辅因子掺入效率降低，这为蛋白质成熟缺陷提供了证据。用含钼生长培养基处理的患者成纤维细胞显示出增加的 SUOX 活性，这表明钼的饮食治疗应被视为 ISOD 患者的潜在治疗方法和导致蛋白质成熟缺陷的突变。

▼ 等位基因变体（ 6个精选示例）：

.0001 亚硫酸氧化酶缺乏症，孤立的
索克斯，ARG160GLN
Kisker 等人在来自患有孤立性亚硫酸氧化酶缺乏症（ISOD; 272300 ）的患者的细胞系中（1997）发现肝脏亚硫酸氧化酶 cDNA 的 479 位核苷酸出现 G-to-A 置换，导致第 160 位氨基酸残基（R160Q）出现 arg-to-gln 置换。

Garrett 等人鉴定了 R160Q 突变（1998 年）在一个 5 岁的女孩中，患有亚硫酸盐氧化酶缺乏症，该女孩由荷兰血统的第一代表亲父母所生。在大肠杆菌中表达的含有 R160Q 突变的重组蛋白含有完整的钼和血红素，但在标准测定条件下表现出 2% 的天然活性。天然亚硫酸盐氧化酶和 R160Q 突变体的分离钼结构域的吸收光谱显示 480-和 350-nm 吸收带存在显着差异，这表明钼中心的几何形状发生了变化。其他研究提出，在正常情况下，arg160 将阴离子底物亚硫酸盐吸引到钼附近的结合位点。

.0002 亚硫酸氧化酶缺乏症，孤立的
SUOX, ALA208ASP
Kisker 等人在来自患有孤立性亚硫酸氧化酶缺乏症（ISOD; 272300 ）的患者的细胞系中（1997）发现肝脏亚硫酸氧化酶 cDNA 的 623 位核苷酸发生 C 到 A 取代，导致第 208 位氨基酸发生 ala 到 asp 取代。

.0003 亚硫酸氧化酶缺乏症，孤立的
SUOX, SER370TYR
Kisker 等人在来自患有孤立性亚硫酸氧化酶缺乏症（ISOD; 272300 ）的患者的细胞系中（1997）发现肝脏亚硫酸氧化酶 cDNA 的第 1109 位核苷酸出现 G 到 A 取代，导致第 370 位氨基酸发生丝氨酸到酪氨酸取代。

.0004 亚硫酸氧化酶缺乏症，孤立的
SUOX, GLY473ASP
Kisker 等人在来自患有孤立性亚硫酸氧化酶缺乏症（ISOD; 272300 ）的患者的细胞系中（1997）在亚硫酸肝氧化酶 cDNA 的 1418 位核苷酸上发现了 G-to-A 取代，导致第 473 位氨基酸的 gly-to-asp 取代。

.0005 亚硫酸氧化酶缺乏症，孤立的
SUOX，1-BP DEL，1244G
Seidahmed 等人在来自近亲阿拉伯家庭的一名分离出亚硫酸氧化酶缺乏症（ISOD; 272300 ）的男婴中（2005）确定了 SUOX 基因中 1 bp 缺失（1244delG）的纯合性，预测了第 117 位氨基酸的移码并导致突变蛋白只有 128 个氨基酸，钼蝶呤和二聚结构域完全截断。父母和 1 个未受影响的同胞是缺失的杂合子。

.0006 亚硫酸氧化酶缺乏症，孤立的
SUOX, GLY362SER
Bender et al.在一个土耳其男孩，由近亲所生，患有孤立的亚硫酸氧化酶缺乏症（ISOD; 272300 ）（2019 年）确定了 SUOX 基因中 c.1084G-A 转换（c.1084G-A，NM_000456.2）的纯合性，导致高度保守残基处的 gly362-to-ser（G362S）取代。通过直接基因测序鉴定突变。患者成纤维细胞中没有亚硫酸氧化酶活性。在 HEK293 细胞中表达的具有 G362S 突变的 Apo-SUOX 蛋白稳定性降低，钼辅因子掺入效率降低，这为蛋白质成熟缺陷提供了证据。