ピクノディソスト症、カテプシンK欠乏によって引き起こされるリソソーム疾患

骨硬化症と短い身長を特徴とする常染色体劣性骨軟骨形成異常であるPycnodysostosisは、染色体1Q21にマップします。カテプシンKは、破骨細胞で高度に発現され、ピクノディソスト症領域に局在するシステインプロテアーゼ遺伝子です。カテプシンKをコードする遺伝子のナンセンス、ミスセンス、および停止コドン変異は、患者で同定されました。停止コドン変異を含む相補的DNAの一時的な発現は、メッセンジャーRNAをもたらしましたが、免疫学的に検出可能なタンパク質はありませんでした。したがって、ピクノディソスト症は、破骨細胞で最も高い発現を持つリソソームプロテアーゼの遺伝子欠陥に起因します。これらの発見は、カテプシンKが骨吸収の主要なプロテアーゼであり、骨粗鬆症や特定の形態の関節炎などの障害の治療の可能性のある根拠を提供することを示唆しています。

Pycnodysostosis, an autosomal recessive osteochondrodysplasia characterized by osteosclerosis and short stature, maps to chromosome 1q21. Cathepsin K, a cysteine protease gene that is highly expressed in osteoclasts, localized to the pycnodysostosis region. Nonsense, missense, and stop codon mutations in the gene encoding cathepsin K were identified in patients. Transient expression of complementary DNA containing the stop codon mutation resulted in messenger RNA but no immunologically detectable protein. Thus, pycnodysostosis results from gene defects in a lysosomal protease with highest expression in osteoclasts. These findings suggest that cathepsin K is a major protease in bone resorption, providing a possible rationale for the treatment of disorders such as osteoporosis and certain forms of arthritis.