遺伝性メトグロビン血症の原因としてのNADH-Cytochrome B5レダクターゼの酵素不安定性I型（赤血球型）

NADH-Cytochrome B5レダクターゼの遺伝子のヌクレオチド置換は、遺伝性メツェモグロビネミアI型の3つの独立した発端者で同定されました。日本のカゴシマと沖縄の患者は、コドン57でグアニンからアデニンまで、同じ塩基変化を持つことが示されました。ARGからGLNへのアミノ酸置換。このヌクレオチドの変化は、日本のトイオーケの患者で以前に発見されたものと同じでした（Katsube、T.、Sakamoto、N.、Kobayashi、Y.、Seki、R.、Hirano、M.、Tanishima、K。、Tomoda、A A A。、Takakura、E.、Yubisui、T.、Sakaki、Y.、およびY.（1991）。イタリアのタイプI患者は、コドン105でグアニンからアデニンへの基本的な変化があることが示されました。I型患者の酵素を特徴付けるために、Arg-57 ---- GLNおよびVAL-105 ---- MET変異体酵素は大腸菌で過剰発現し、均質に精製されました。これら2つの酵素のKCAT/km値（NADH）は、Arg-57 ---- GLNで25％、VAL-105で14.5％でした。（一般化された重度の疾患の形態）変異酵素は正常値の3％でした（Yubisui、T.、Shirabe、K.、Takeshita、M.、Kobayashi、Y.、Fukumaki、Y.、Sakaki、Y。Takano、T。（1991）J。Biol。I型変異体酵素は、野生型よりも熱安定性が低く、プロテイナーゼ処理の影響を受けやすいものでした。これらの結果から、遺伝性メトメモグロビン血症I型における酵素欠乏の赤血球への制限は、一般に、ポイント変異によるバリアントNADH-Cytochrome B5還元酵素のタンパク質分解性感受性の増加に由来する可能性があると結論付けています。

Nucleotide substitutions in the gene for NADH-cytochrome b5 reductase were identified in three independent probands of hereditary methemoglobinemia type I. Patients in Kagoshima and Okinawa in Japan were shown to possess the same base change, from guanine to adenine at codon 57, which results in amino acid substitution from Arg to Gln. This nucleotide change was the same as formerly found in a patient in Toyoake, Japan (Katsube, T., Sakamoto, N., Kobayashi, Y., Seki, R., Hirano, M., Tanishima, K., Tomoda, A., Takazakura, E., Yubisui, T., Takeshita, M., Sakaki, Y., and Fukumaki, Y. (1991) Am. J. Hum. Genet. 48, 799-808). A type I patient in Italy was shown to have a base change from guanine to adenine at codon 105 which causes substitution from Val to Met. To characterize the enzymes of type I patients, Arg-57----Gln and Val-105----Met mutant enzymes were overexpressed in Escherichia coli and purified to homogeneity. kcat/Km values (NADH) of these two enzymes were 25% in Arg-57----Gln and 14.5% in Val-105----Met compared with that of the wild type enzyme, while the value of type II (generalized, severe form of the disease) mutant enzyme was 3% of the normal value (Yubisui, T., Shirabe, K., Takeshita, M., Kobayashi, Y., Fukumaki, Y., Sakaki, Y., and Takano, T. (1991) J. Biol. Chem. 266, 66-70). The type I mutant enzymes were less heat-stable and more susceptible to proteinase treatment than the wild type. From these results we conclude that restriction of enzyme deficiency to red cells in hereditary methemoglobinemia type I may be generally derived from instability and increased proteolytic susceptibility of variant NADH-cytochrome b5 reductases due to a point mutation.