Ludzka alfa-galaktozydaza A (EC 3.2.1.22; alfa-Gal A) jest lizosomalną egzoglikozydazą lizosomalną egzoglikozydazą odpowiedzialną za hydrolizę końcowych reszt alfa-galaktozylowych z glikokoniugatów. z glikokoniugatów i jest wadliwym enzymem powodującym chorobę Fabry'ego (McKusick 301500). Nietypowo podwyższony poziom aktywności alfa-Gal A w osoczu (> 2,5 razy wyższa niż normalna średnia) wykryto u dwóch niespokrewnionych normalnych mężczyzn i podwyższone aktywności były dziedziczone jako cechy sprzężone z chromosomem X w ich rodzinach. Sekwencjonowanie regionu kodującego alfa-Gal A, granic intronów/eksonów i regionu 5'-flanking region od probanda zidentyfikował pojedynczą mutację, przejście G-->A 30 nt przed kodonem inicjującym translację w eksonie 1. Mutacja -30G-->A wystąpiła w domniemanym miejscu wiązania konsensusu NF kappa B/Ets. które, jak niedawno wykazano, hamuje wiązanie białka z 5'-nietranslowanym regionem genu. regionu genu, zapewniając możliwe wyjaśnienie jego wysokiej aktywności. Aby scharakteryzować mutację, zbadano mRNA i białko wyrażane przez ten wariant allelu. badano wariant allelu. Oczyszczona osoczowa i limfoblastyczna aktywność alfa-Gal A od osób z mutacją -30G-->A miały normalne właściwości fizyczne i kinetyczne. właściwości fizyczne i kinetyczne. Translacja in vitro mRNA ze sklonowanych normalnych i alleli o wysokiej aktywności w osoczu skutkowała podobnymi poziomami białka alfa-Gal A, wskazując, że mutacja ta nie zwiększa translacji. Wyniki te sugerują, że mutacja -30G-->A w 5'-nietranslowanym regionie genu genu alfa-Gal A zwiększa transkrypcję, prawdopodobnie poprzez zakłócanie wiązanie negatywnie działających czynników transkrypcyjnych, które normalnie zmniejszają alfa-Gal A w różnych komórkach. Wstępne badania częstotliwości występowania mutacji mutacji -30G-->A u 395 niespokrewnionych normalnych mężczyzn o mieszanym pochodzeniu ujawniły dwie dodatkowe niespokrewnione osoby, które miały wysoką aktywność enzymatyczną w osoczu i mutację, potwierdzając wpływ tej mutacji na ekspresję enzymu i sugerując, że około 0,5% normalnych osób ma wysoką aktywność alfa-Gal A z powodu tego wariantu allelu. --- Transgeniczne myszy wyrażające ludzką zmutowaną alfa-galaktozydazę z substytucją R301Q który został znaleziony u pacjenta z wariantem choroby Fabry'ego, zostały stworzone. Myszy transkrybowały wystarczającą ilość mRNA alfa-galaktozydazy, ale poziomy białka enzymu w stanie stacjonarnym były w wątrobie, nerkach i sercu, przy czym w tych tkankach wykryto jedynie aktywność szczątkową. tych tkankach. Myszy będą przydatne do wyjaśnienia wadliwej regulacji strukturalnie zmienionego białka enzymatycznego wyrażanego przez zmutowany gen na poziomie narządowym lub indywidualnym, a także do oceny leków, które stabilizują i/lub aktywują zmutowany gen. które stabilizują i/lub aktywują zmutowaną alfa-galaktozydazę. --- Lizosomalne choroby spichrzeniowe powstają w wyniku genetycznego defektu utraty funkcji enzymów enzymów pośredniczących w kluczowych etapach katabolicznych, co prowadzi do akumulacji substratu w lizosomach. Leczenie kilku z tych zaburzeń zostało osiągnięte przez enzymatyczną terapię zastępczą (ERT), w której rekombinowana wersja wadliwego enzymu jest wyrażana in vitro i podawana w infuzji. Jednak w jednak w wielu przypadkach biodystrybucja podanego białka nie odpowiada biodystrybucji nagromadzonego substratu z powodu klirensu enzymów z krążenia, w którym pośredniczy glikozylacja. enzymów z krążenia, co skutkuje słabym klirensem substratu z niektórych tkanek lub jego brakiem. niektórych tkanek. Aby przezwyciężyć to ograniczenie, oceniliśmy kilka motywy docelowe oparte na peptydach w celu przekierowania rekombinowanej ludzkiej alfa-galaktozydazy (rhalphaGal) do określonych receptorów. Opracowano odwracalną chemię PEGylacji opartą na tiolu chemia została opracowana w celu osiągnięcia wielowartościowego wyświetlania peptydów z lizosomalnym uwalnianiem lizosomalnym. In vitro, wychwyt komórkowy był zależny od peptydu i niezależny od normalnego szlaku, w którym pośredniczy receptor mannozy-6-fosforanu. Co zaskakujące, pomimo zwiększony okres półtrwania w osoczu i zmniejszony wychwyt wątrobowy, żaden z peptydów koniugaty wykazały znacząco zmienioną biodystrybucję u myszy z nokautem alfaGal myszy. Sugeruje to, że jest mało prawdopodobne, aby te motywy celowania oparte na peptydach prawdopodobnie ze względu na złożoność czynników wpływających na PK i biodystrybucję. wpływających na PK i biodystrybucję. --- Lizosomalna choroba spichrzeniowa Fabry'ego charakteryzuje się nadmierną akumulacją globotriaozyloceramidu (Gb3). globotriaozyloceramidu (Gb3) w głównych narządach, takich jak serce i nerki. nerki. Wadliwa lizosomalna alfa-galaktozydaza A (Gla) jest odpowiedzialna za nadmierną akumulację Gb3, a jedną z komórek wrażliwych na skutki akumulacji Gb3 jest śródbłonek naczyniowy. Dysfunkcja śródbłonka jest związana z chorobą Fabry'ego i nadmiarem komórkowego Gb3. Wcześniej wykazaliśmy, że nadmierny poziom naczyniowego Gb3 w mysim modelu choroby Fabry'ego, Gla-knockout (Gla(-/0)), skutkuje nieprawidłową funkcją naczyń krwionośnych, która obejmuje nieprawidłowe skurcze zależne od śródbłonka, zjawisko naczyniowe, o którym wiadomo, że obejmuje cyklooksygenazę (COX). Dlatego postawiliśmy hipotezę, że waskulopatia u myszy z nokautem Gla może być spowodowana wazoaktywnym produktem pochodzącym z COX. Aby przetestować tę hipotezę, eksperymenty reaktywności naczyniowej przeprowadzono w pierścieniach aorty z typu dzikiego (Gla(+/0)) i myszy Gla(-/0) w obecności i przy braku specyficznych i niespecyficznych inhibitorów COX. Specyficzne hamowanie COX1 lub COX2 w śródbłonka od myszy Gla(-/0) zmniejszyło ogólną kurczliwość fenylefryny w porównaniu z nieleczonymi myszami Gla(+/0). kurczliwość w porównaniu z nieleczonymi pierścieniami Gla(-/0), podczas gdy inhibitory COX miały nie miały wpływu na kurczliwość pierścieni pozbawionych śródbłonka. Niespecyficzne hamowanie COX indometacyną (10 mikromol/l) lub hamowanie COX1 salicylanem walerianolu (3 mmol/l). salicylanem walerylu (3 mmol/l) poprawiło funkcję śródbłonka w pierścieniach myszy Gla(-/0), ale hamowanie COX2 za pomocą NS-398 (1 mikromol / l) dodatkowo zwiększyło śródbłonek dysfunkcję śródbłonka w pierścieniach myszy Gla(-/0). Wyniki te sugerują, że u myszy Gla(-/0) aktywność COX1 i COX2 jest zwiększona i zlokalizowana w śródbłonku, powodując dysfunkcję naczyń krwionośnych. śródbłonku, wytwarzając produkty wazopresyjne i wazorelaksacyjne, które przyczyniają się do do waskulopatii związanej z Fabry'm. --- Sfingolipidozy są podgrupą lizosomalnych chorób spichrzeniowych. Są one definiowane jako zaburzenia spowodowane genetycznym defektem katabolizmu lipidów zawierających sfingozynę. lipidów zawierających sfingozynę. Katabolizm tych lipidów obejmuje enzymy i białka aktywujące. Po odkryciu lizosomów przez de Duve'a i wykazaniu pierwszego wadliwego enzymu lizosomalnego. enzymu lizosomalnego przez Hersa w 1963 r., pierwszy niedobór enzymu dla sfingolipidoz został scharakteryzowany w 1965 r., a wszystkie wadliwe enzymy zostały w ciągu ostatnich trzech dekad. W 1984 roku odkryto pierwsze białko aktywujące które rozszerzyło koncepcję sfingolipidoz. W kolejnych latach, podjęto wiele badań w celu zrozumienia molekularnych podstaw tych chorób, mechanizmu patogenezy chorób, mechanizmu patogenezy, mechanizmu lizosomalnego trawienia glikosfingolipidów. glikosfingolipidów (GSL) oraz domen funkcjonalnych enzymów lizosomalnych. Nowe hipotezy i teorie dotyczące mechanizmu trawienia lizosomalnego i patogenezy. i patogenezy. Jednakże, chociaż wiele zostało zrobione, patogeneza patogeneza sfingolipidoz nie została w pełni wyjaśniona. Modele mysie ułatwiły wyjaśnienie patogenezy i rozwój strategii terapeutycznych dla tych chorób. rozwój strategii terapeutycznych dla tych chorób, które obecnie nie są obecnie uleczalne, z wyjątkiem choroby Fabry'ego i Gauchera typu 1. Celem jest zebranie informacji na temat najnowszych badań związanych ze sfingolipidozami. sfingolipidozami. Przegląd obejmuje hydrolizę GSL w lizosomie, mechanizm hydrolizy, patogenezę i genetykę sfingolipidoz, krótki model mysi i strategie terapeutyczne model mysi i strategie terapeutyczne tych chorób.
Które z wadliwych białek powoduje lizosomalną chorobę spichrzeniową Fabry'ego?
Choroba Andersona-Fabry'ego (określana jako choroba Fabry'ego) jest zaburzeniem sprzężonym z chromosomem X, charakteryzującym się niedoborem enzymu lizosomalnego alfa-galaktozydazy A i późniejszym gromadzeniem się w różnych tkankach globotriaozyloceramidu (Gb(3)), głównego substratu wadliwego enzymu.