3-羟酰辅酶A脱氢酶; HADH

HAD
HADSC,前
HADHSC,前
SCHAD,前

HGNC 批准的基因符号:HADH

细胞遗传学位置:4q25 基因组坐标(GRCh38):4:107,989,889-108,035,171(来自 NCBI)

▼ 说明

3-羟基酰基-CoA 脱氢酶(HADH;EC 1.1.1.35)催化 3-羟基酰基-CoA 可逆脱氢为其相应的 3-酮酰基-CoA,同时将 NAD 还原为 NADH,并对 3-羟基癸酰基-CoA 发挥最高活性(他等人,1989)。

▼ 克隆与表达

L-3-羟酰基辅酶A脱氢酶首先由Noyes和Bradshaw(1973, 1973)从猪心脏中纯化。来自猪心脏的HADH成熟亚基长302个氨基酸,对应的分子量为33 kD。

弗雷登达尔等人(1996)使用基于Bitar等报道的猪心脏HADH氨基酸序列的引物,用通过简并PCR获得的PCR产物筛选人肝脏cDNA文库(1980)。人HADH编码由12个残基的线粒体输入信号肽和302个残基的成熟HADH蛋白组成的推导的314个氨基酸的蛋白质,计算分子量为34.3kD。成熟蛋白的序列与猪心脏的HADH有94%的同一性。 Northern印迹分析显示HADH在肝脏、肾脏、胰腺、心脏和骨骼肌中表达。

▼ 基因结构

弗雷登达尔等人(1998) 确定人类 HADH 基因包含 8 个外显子,长度约为 49 kb。

▼ 测绘

通过荧光原位杂交,Vredendaal 等人(1996) 将人类 HADH 基因定位到染色体 4q22-q26。

假基因

弗雷登达尔等人(1998) 在染色体 15q17-q21 上发现了一个假定的 HADH 假基因。

▼ 分子遗传学

在一名表现为暴发性肝衰竭的 HADH 缺乏症患者(231530) 中,O'Brien 等人(2000) 鉴定了 HADH 基因中 2 个突变的复合杂合性(601609.0001; 601609.0002)。

对于高胰岛素性低血糖患者(HHF4; 609975),Clayton 等人(2001) 和莫尔文等人(2004) 鉴定了 HADH 基因的突变(601609.0003, 601609.0004)。

Flanagan 等人在 115 名患有二氮嗪反应性高胰岛素性低血糖的无关患者中,有 11 名(10%) 的高胰岛素血症相关基因 ABCC8(600509)、KCNJ11(600937)、GCK(138079) 和 HNF4A(600281) 突变呈阴性。等人(2011)鉴定了HADH基因中的纯合突变(参见例如601609.0005和601609.0006)。当 DNA 可用时,未受影响的父母的携带者状态得到确认;所有先证者均无受影响的同胞。

Flanagan 等人在一名患有二氮嗪反应性高胰岛素性低血糖的土耳其先证者中,定位于染色体 4q25,在该先证者中未发现 HADH 基因编码突变,但在培养的皮肤成纤维细胞中显示出 HADH 活性降低(2013) 对 HADH 的整个基因组区域进行了新一代测序,并鉴定了深层内含子剪接变体的纯合性(636+471G-T; 601609.0007)。对另外 56 名近亲和/或土耳其二氮嗪反应性 HHF 先证者的变异筛查显示,另外 8 名土耳其先证者的 636+471G-T 具有纯合性。所有 9 名突变阳性土耳其患者的 636+385A-G SNP(rs732941) 均为纯合子,其中 5 名患者已知在染色体 4q25 处共享 1.6 Mb 单倍型。弗拉纳根等人(2013) 指出,636+471G-T 土耳其创始人突变是他们的队列中最常见的 HADH 突变,占 28 个具有 HADH 突变的个体中的 9 例(32%)。

▼ 命名法

杨等人(2005) 讨论了文献中 3-羟酰基-CoA 脱氢酶(HADH) 和短链 3-羟酰基-CoA 脱氢酶(SCHAD; 300256) 命名法之间的混淆。尽管 Vredendaal 等人(1996) 断言 3-羟基酰基-CoA 脱氢酶对 3-羟基丁酰基-CoA 发挥高活性,因此将该酶称为“短链”酶。脱氢酶,He等人(1989) 证明该酶对中链底物 3-羟基癸酰辅酶 A 具有更高的活性。杨等人(2005)指出由HADH基因编码的酶不应被称为SCHAD。因此,之前报道的一些人类代谢紊乱病例被称为“SCHAD 缺乏症”(例如,Tein 等人,1991;Bennett 等人,1996;Treacy 等人,2000;Clayton 等人,2001)实际上是“HADH 缺乏”的案例(231530)。

▼ 等位基因变异体(7 个精选示例):

.0001 3-@羟基辅酶A脱氢酶缺乏
HADH、ALA28THR

O'Brien 等人在患有 HADH 缺乏症(231530) 的患者中(2000) 鉴定了 HADH 基因中 2 个突变的复合杂合性:外显子 1 中的 118G-A 转变,导致 ala28-to-thr(A28T) 取代,以及外显子 2 中的 171C-A 颠换,导致 asp45 -to-glu(D45E; 601609.0002) 取代。

.0002 3-@羟基酰辅酶A脱氢酶缺乏
HADH、ASP45GLU

讨论 O'Brien 等人在 HADH 缺乏症患者(231530) 的复合杂合状态下发现的 HADH 基因中的 asp45-to-glu(D45E) 突变(2000),参见 601609.0001。

.0003 家族性高胰岛素低血糖,4
HADH、PRO258LEU

在一名患有严重高胰岛素性低血糖的印度儿童中(609975),Clayton 等人(2001) 在 HADH 基因的外显子 7 中鉴定出纯合的 773C-T 转换,导致 C 末端结构域的 1 个 α 螺旋发生 pro258 到 leu(P258L) 的取代。预计该突变会阻止正常的蛋白质折叠。体外功能表达研究表明突变酶不具有催化活性。父母的突变是杂合的。克莱顿等人(2001) 假设该患者胰岛素分泌增加与脂肪酸氧化受损有关,并表明脂质信号传导途径可能参与胰腺 β 细胞对胰岛素分泌的控制。

.0004 家族性高胰岛素低血糖,4
HADH、6-BP DEL

在 Vidnes 和 Oyasaeter(1977) 先前报道的一个巴基斯坦近交家庭中,有 4 名同胞,2 名男性和 2 名女性,患有高胰岛素性低血糖(609975),Molven 等人(2004) 证明了 6-bp 删除,去除了与 HADH 基因外显子 5 相邻的受体剪接位点。他们证明,在 mRNA 剪接过程中,外显子 5 被跳过,因此外显子 4 直接偶联到外显子 6 上。这导致成熟 mRNA 中 90 个核苷酸的框内删除,从而导致蛋白质产物预计缺少 30 个氨基酸酸。父母均为杂合子。

.0005 家族性高胰岛素低血糖,4
HADH、ARG236TER

Flanagan 等人在 6 名患有高胰岛素性低血糖(HHF4;609975)的无关儿童中,其中 3 名来自土耳其,2 名来自伊朗,1 名来自巴基斯坦(2011) 鉴定了 HADH 基因外显子 6 中 706C-T 转变的纯合性,导致 arg236 到 ter(R236X) 的取代。当 DNA 可用时,未受影响的父母的携带者状态得到确认;所有先证者均无受影响的同胞。弗拉纳根等人(2011) 指出,此前曾报道过一名高胰岛素性低血糖患者存在 R236X 突变(Di Candia 等人,2009)。

.0006 家族性高胰岛素低血糖,4
HADH、EX1DEL

Flanagan 等人对来自印度的 2 名患有高胰岛素性低血糖症的无关男孩(HHF4;609975) 进行了研究(2011) 鉴定了 HADH 基因中最小启动子和外显子 1(1-3440_132 + 1943del) 缺失的纯合性。当 DNA 可用时,未受影响的父母的携带者状态得到确认;两名先证者均没有患病的同胞。

.0007 家族性高胰岛素低血糖,4
HADH、IVS5、G-T、+471

在 9 名患有二氮嗪反应性高胰岛素性低血糖(HHF4; 609975) 的土耳其先证者中,Flanagan 等人之前对其中 3 名进行了研究(2011),弗拉纳根等人(2013) 鉴定了 HADH 基因内含子 5 深处的 636+471G-T 颠换的纯合性,产生了一个隐秘的剪接供体位点,导致包含框架外的 141-bp 假外显子和过早终止。该突变以杂合性的形式存在于测试的父母中。所有 9 名突变阳性土耳其患者的 HADH SNP 636+385A-G(rs732941) 也是纯合子,其中 5 名患者已知在染色体 4q25 处共享一个 1.6-Mb 的单倍型(chr4:108,874,712-108,968,640;GRCh37) 。弗拉纳根等人(2013) 指出,636+471G-T 土耳其创始人突变是他们的队列中最常见的 HADH 突变,占 28 个具有 HADH 突变的个体中的 9 例(32%)。