谷胱甘肽S-转移酶,THETA-1
谷胱甘肽S-转移酶催化谷胱甘肽与多种潜在毒素的结合,这是排毒的第一步。GST构成一个超家族,其二聚体蛋白已被置于几个多基因家族中。有关GST的背景信息,请参见138350。
细胞遗传学位置:22q11.2
基因座标(GRCh38):22:17,400,000-25,500,000
▼ 克隆和表达
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长期以来,theta类的谷胱甘肽S-转移酶由于其与模型底物1-氯-2,4-二硝基苯(CDNB)的活性低以及无法与固定的谷胱甘肽亲和基质结合而被广泛忽视。Pemble等(1994年)报道了人类theta类GST(称为GSTT1 )的cDNA克隆。推导的239个氨基酸的GSTT1蛋白与大鼠同源物具有80%的序列同一性。
▼ 测绘
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通过原位杂交研究,Webb等(1996年)将GSTT1基因定位到22q11.2,这是GSTT2(600437)所在的同一条带。
▼ 分子遗传学
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在人类中,卤代甲烷的谷胱甘肽依赖性缀合是多态性的,60%的人口被归类为缀合剂,40%的人口被归为非缀合剂。通过PCR和Southern印迹分析,Pemble等人(1994)显示38%的人口不存在GSTT1基因。基因的存在与否分别与缀合子(GSTT1 +)和非缀合子(GSTT1-)表型一致。GSTT1 +表型可以催化二氯甲烷的谷胱甘肽共轭,这是一种在鼠伤寒沙门氏菌诱变性测试菌株中被证明具有致突变性的代谢途径,并被认为与小鼠中二氯甲烷的致癌性有关。在人类中,GSTT1酶存在于红血球中,可能充当排毒池。从而,Pemble等(1994年)指出,GSTT1多态性的表征将使合成卤代甲烷和其他工业化学品对人类健康风险的评估更加准确。
Chen等(1996)比较了96例骨髓增生异常综合征(MDS)患者和201例年龄,种族和性别相似的无癌对照患者中GSTT1空基因型的发生率。GSTT1无效基因型的频率在MDS病例中为46%,在对照中为16%。GSTT1无效基因型的遗传计算得出赋予MDS风险增加4.3倍。GSTM1无效基因型(138350)与MDS风险增加无关。作者认为,这种关联的机制可能是减少了环境或内源性致癌物的解毒作用。
代谢环境致癌物或毒素的能力下降的患者可能有再生障碍性贫血的风险。GST涉及使致突变的亲电子化合物解毒。Lee等(2001)研究了GSTM1和GSTT1的纯合缺失是否会影响再生障碍性贫血的发生。他们发现,再生障碍性贫血患者中GSTM1和GSTT1基因缺失的发生率明显高于健康对照者(几率分别为3.1,P = 0.01和优势比分别为3.1,P = 0.004)。在再生障碍性贫血患者中,诊断时出现染色体异常的占17.5%,所有患有染色体异常的再生障碍性贫血患者均显示GSTT1基因缺失。
Chen等(1996年)描述了一种同时表征GSTM1和GSTT1的方法,并研究了白人和黑人的基因型。白人的GSTM1(GSTM1-)无效基因型频率较高,黑人的GSTT1-空基因型频率较高。假设两个多态性是孤立的并且没有种族或性别差异,则观察到的“双无效”基因型的频率与预测的频率没有显着差异。
人血中甲基溴,环氧乙烷和二氯甲烷代谢的个体差异是由于GSTT1的遗传多态性引起的(Peter等,1989;Pemble等,1994)。根据在红血球中测得的GSTT1酶对甲基氯的活性,可以将一个人分为3组中的1组:非缀合剂,低缀合剂和高缀合剂(Hallier等,1990)。几项研究表明,在非结合剂和结合剂中,对毒性作用的敏感性不同。人们发现,在非缀合剂中,遗传毒性作用(如在人体血液中暴露于甲基溴和其他药物后诱导姐妹染色单体交换(SCE))更为显着。在非共轭表型中,甚至SCE的背景水平也更高(Schroder等,1995)。通常假定非缀合子表型是无功能GSTT1等位基因(GSTT1 * 0)纯合存在的结果。该等位基因代表GSTT1基因位点的部分或全部缺失。
Wiebel等(1999)研究了一个大家庭的3代人中的29个人;进行了关于GSTT1的表型和基因分型。高缀合物的GSTT1酶活性是低缀合物的两倍。GSTT1表型的分布强烈表明存在孟德尔中间遗传,其中基因剂量效应导致在2个功能性等位基因的存在下酶表达增加了一倍。孟德尔中介遗传得到了半定量PCR方法的进一步支持,该方法旨在区分GSTT1的3个基因型,以快速筛选大型研究组。
大量研究表明,孕妇在怀孕期间吸烟与降低出生体重和增加低出生体重风险有关,低出生体重定义为体重小于2500克。因此,在发达国家,孕妇吸烟已被确定为限制子宫内生长的最大可改变的危险因素。但是,并非所有在怀孕期间抽烟的妇女都有低出生体重的婴儿。Wang等(2002年)研究了孕妇吸烟与婴儿出生体重之间的关联是否因两个孕妇代谢基因CYP1A1和GSTT1的多态性而不同(600436)。CYP1A1多态性为Msp1多态性(AA vs Aa和aa)。GSTT1多态性存在与否。Wang等(2002年)研究发现,无论基因型如何,孕妇在怀孕期间连续吸烟与出生体重平均减少377 g有关。他们发现,对于CYP1A1基因型,AA基因型组的出生体重估计减少量为252 g,而对于Aa / aa基因型组,出生体重的减少量为520 g。对于GSTT1基因型,他们发现目前和不存在基因型组的出生体重估计减少分别为285 g和642 g。当同时考虑CYP1A1和GSTT1基因型时,Wang等人(2002年)发现在没有CYP1A1 Aa / aa和GSTT1基因型的吸烟母亲中,出生体重的减少最大。在怀孕期间或怀孕前三个月内没有吸烟的母亲中,基因型并没有孤立地带来不利影响。