Wrodzony niedobór sucrase-izomaltazy powstały w wyniku cięcia i wydzielania zmutowanej postaci enzymu

Wrodzony niedobór sucrase-izomaltazy (CSID) jest autosomalnym recesywnym zaburzeniem jelitowym człowieka, które klinicznie charakteryzuje się fermentacyjną biegunką, bólem brzucha i skurczami po spożyciu cukru. Objawy są następstwem nieobecności lub drastycznego zmniejszenia aktywności enzymatycznej sacharazy i izomaltazy, składników integralnej błony białkowej sacharoza-izomaltaza (SI) jelita. Kilka znanych fenotypów CSID wynika ze zmienionej posttranslacyjnej obróbki SI. Opisujemy tutaj nowy fenotyp CSID, w którym pro-SI ulega niezwykłemu rozszczepieniu wewnątrzkomórkowemu, które eliminuje jego domenę transbłonową. Biosynteza pro-SI w eksplantatach jelitowych iw komórkach transfekowanych cDNA SI o tym fenotypie wykazała rozszczepienie występujące w retikulum endoplazmatycznym z powodu mutacji punktowej, która przekształca leucynę w prolinę na resztę 340 izomaltazy. Rozszczepiony pro-SI jest transportowany i przetwarzany w aparacie Golgiego i ostatecznie jest wydzielany do środowiska zewnętrznego jako aktywny enzym. Zgodnie z naszą wiedzą jest to pierwsze doniesienie o zaburzeniu, którego patogeneza wynika nie z nieprawidłowego fałdowania lub nieprawidłowego dawania białka, ale z przekształcenia się integralnej glikoproteiny błonowej w wydzielany gatunek, który jest tracony z powierzchni komórki. Wprowadzenie Zmieniony i wadliwy transport wewnątrzkomórkowy, wydzielanie i sortowanie białek, a także utrata funkcji, są w wielu przypadkach generowane przez mutacje w regionach kodujących białka. Takie defekty często są śmiertelne we wczesnych stadiach rozwoju lub prowadzą do poważnych zaburzeń z powodu zaburzeń funkcji. Wyjątkiem są mutacje w hydrolazach granulek jelitowych, które prowadzą do łagodnych chorób, takich jak wrodzony niedobór sucraz i izomaltaza (CSID). CSID jest autosomalną recesywną chorobą jelitową, która charakteryzuje się brakiem sacharazy i większości aktywności trawiącej maltazę w kompleksie enzymu sucraza-izomaltaza (SI), z aktywnością izomaltazy w zakresie od nieobecności do normy (1). Klinicznie choroba objawia się biegunką osmotyczno-fermentacyjną po spożyciu dwucukrów i oligosacharydów. Analiza tego zaburzenia na poziomie molekularnym i subkomórkowym ujawniła szereg fenotypów CSID, które charakteryzują się zakłóceniami w transporcie wewnątrzkomórkowym, sortowaniem spolaryzowanym, nieprawidłowym przetwarzaniem i wadliwą funkcją SI (2. 5). SI jest główną heterodimeryczną glikoproteiną związaną z błoną w jelitowej granicy szczotki, zawierającą dwie silnie homologiczne podjednostki, sukrazę i izomaltazę (6). Te dwie domeny wywodzą się z dużego prekursora polipeptydowego, pro-SI, poprzez rozszczepienie tryptyczne w świetle jelita, i ostatecznie utrzymują silne połączenie poprzez niekowalencyjne interakcje jonowe (7, 8). SI jest glikoproteiną z całych membran typu II, która jest syntetyzowana z nie dającą się rozdzielić sekwencją sygnałową, która działa również jako domena zakotwiczająca w błonie (6). Ten kompleks enzymów jest silnie N- i O-glikozylowanym białkiem (8). Najwcześniejszą wykrywalną postacią pro-SI w retikulum endoplazmatycznym (ER) jest postać bogata w mannozę o masie 210 kDa, która jest transportowana stosunkowo wolno do aparatu Golgiego, gdzie jest przetwarzana do złożonego glikozylowanego białka (około 245 kDa ). O-glikozylacja pro-SI występuje głównie w bogatej w Ser / Thr domenie łodygi znajdującej się blisko membrany w podjednostce izomaltazy (9). Ten rodzaj glikozylacji okazał się ostatnio najbardziej krytycznym sygnałem do kierowania pro-SI na błonę wierzchołkową poprzez bezpośrednie połączenie w mikrodomenach lipidowych (10). Nieprawidłowa posttranslacyjna obróbka normalnie syntetyzowanego pro-SI w CSID jest kompatybilna z obecnością mutacji lub delecji w regionie kodującym genu SI. Klonowanie i sekwencjonowanie cDNA SI z próbki biopsyjnej jelita pacjenta o fenotypie II CSID doprowadziło do identyfikacji mutacji punktowej, która prowadzi do substytucji glutaminy i proliny w reszcie 1098 podjednostki sucrase (Q1098P) (11). ). Ta mutacja prowadzi do zatrzymania transportu pro-SI w cis-Golgi, a także w ER i ER-Golgi – przedział pośredni (ERGIC). Według naszej wiedzy do tej pory nie opisano żadnych innych analiz molekularnych fenotypu CSID. W niniejszym artykule opisujemy nowy fenotyp CSID i odpowiadającą mu mutację, która powoduje rozszczepienie związanego z błoną pro-SI z białkiem sekrecyjnym (pro-SIsec) w ER. Pro-SIsec jest następnie skutecznie transportowany do aparatu Golgiego i wydzielany do środowiska pozakomórkowego jako aktywne białko
[więcej w: centrum pszczelarskie łysoń, czym słodzić zamiast cukru, sprzęt pszczelarski łysoń ]
[podobne: podchloryn sodu dawkowanie, wrzodziejące zapalenie jelita grubego dieta, przeszczep szpiku kostnego ]