人類高賴氨酸血癥源于線粒體穩(wěn)態(tài)破壞

荊玉棟，周駿翔

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人類高賴氨酸血癥源于線粒體穩(wěn)態(tài)破壞

荊玉棟，周駿翔

中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所，北京 100101

周駿翔 博士

氨基酸代謝紊亂是一類遺傳性代謝病，絕大多數(shù)屬于常染色體隱性遺傳病。高賴氨酸血癥即是其中一種比較罕見(jiàn)的氨基酸代謝病，分I型和II型。I型患者血液中賴氨酸濃度偏高，但是癥狀不明顯。II型患者血液中除賴氨酸濃度升高外，酵母氨酸濃度也會(huì)增高，患者會(huì)表現(xiàn)出嚴(yán)重的神經(jīng)損傷和發(fā)育遲緩，多數(shù)患者在成年之前死亡。目前的研究對(duì)人體內(nèi)的賴氨酸主要降解途徑——酵母氨酸途徑已經(jīng)比較清楚：雙功能酶α-氨基半醛合酶(α-aminoadipic semialdehyde synthase, AASS)是該途徑主要的催化酶，N端是賴氨酸-酮戊二酸還原酶(lysine ketalu-tarate reductase, LKR)結(jié)構(gòu)域，C端是酵母氨酸脫氫酶(saccharopine dehydrogenase, SDH)結(jié)構(gòu)域，線粒體內(nèi)的賴氨酸在LKR活性催化下與酮戊二酸結(jié)合，形成酵母氨酸，然后在SDH活性催化下分解成谷氨酸和氨基己二酸半醛，最后經(jīng)過(guò)一系列生化反應(yīng)變成乙酰輔酶A進(jìn)入三羧酸循環(huán)。高賴氨酸血癥的致病基因也已經(jīng)明確，即賴氨酸降解途徑的關(guān)鍵酶AASS。I型主要是LKR部分發(fā)生了突變，II型主要是SDH部分發(fā)生了突變。但是，關(guān)于賴氨酸和酵母氨酸濃度升高與患者癥狀的關(guān)聯(lián)機(jī)制并不明確。截至目前II型高賴氨酸血癥在臨床上尚無(wú)有效的治療方法，只能給病人食用不含賴氨酸的食物。

細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本結(jié)構(gòu)和功能單位，細(xì)胞的生理活動(dòng)需要能量維持，而生命體的能量主要以三磷酸腺苷(ATP)為載體，而線粒體就是動(dòng)物細(xì)胞合成ATP的主要場(chǎng)所?！?br>