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临床酶学遗传性变异和非遗传性变异

2019.12.20

   在临床实验室酶学检查中,常常会遇到一些异常的检查结果,这些结果与临床症状不符或与其他检查指标相矛盾,这常常是由于酶的变异所引起,它可干扰临床医生的正确判断,引起诊断失误,耽误病情的治疗。对从事检验工作的人员来说,了解临床酶的变异理论,将有助于提高实验诊断工作的准确性,为临床医生提供更有效的数据和信息。

    遗传性变异

 

 

    随着人类基因组计划的实施,临床酶学常用指标如乳酸脱氢酶(LDH)、胆碱脂酶(BCHE)等的基因结构也已经被破译,国外一些实验室利用这些成果,立即开展临床酶学的深入研究,将不同的表型与基因结构的变异联系起来,取得了一系列的重大成果,如LDH-M亚基缺失被证明是一种新的遗传性疾病,可引起肌红蛋白尿、分娩障碍以及肾功能不全等临床症状,这种基因型已被收集到基因组数据库中。BCHE沉默型(silent)基因的纯合子可引起酶活力为零的表型,易在手术麻醉中造成危险,非典型基因、K变异、J变异、H变异等也可造成酶的活力的下降。

 

 

  遗传性变异的变异种类  现已发现临床酶学中有遗传性变异的包括LDH、BCHE、氨基肽酶和CK-M等几种,其中LDH变异至少有23种类型,A亚基变异9种,B亚基变异14种;BCHE变异至少41种;但各国的变异类型不完全相同,研究者认为可能具有种族特异性。

 

 

  遗传性变异的基在型与表现型  根据DNA变异性质可分为点突变、插入、缺失等多种类型。如LDH-A亚基171残基处C突变为T,使CGA密码子变为TGA密码子,合成的氨基酸则由原来的精氨酸变为终止命令,因而提前终止了翻译过程,只产生了171个氨基酸的肽链(正常为333个氨基酸),因此变异产生的A亚基缺乏催化区域和亚基结合区域,造成LDH活力丧失。点变异所替换的氨基酸如果酸碱性不同,又位于分子表面,则可引起电荷的变化,电泳时可造成迁移率的改变。LDH-B的第六位氨基酸残基位于αA螺旋的N端臂,当B-6位DNA中的A突变为G使AAA密码子变为GAA密码子,残基也由Lys变为Glu,一方面影响到Lys附近的结构变化,造成四聚体的热不稳定性,另一方面Lys是碱性氨基酸,Glu是酸性氨基酸,变异的结果使变异亚基的酸性增强,电泳时产生快型(fast type)的酶谱。而LDH-B320变异则相反,A变为T,使密码子由GAT变为GTT,相应的氨基酸则由天门冬氨酸(Asp)变为缬氨酸(Val),即酸性氨基酸被中性氨基酸所替换,又由于残基320处于分子表面,因此,亚基的净电荷发生变化,电泳时产生慢型(slow type)的酶谱。基因的变异还可引起一些临床症状的发生。如LDH-A亚基密码子128处3bp缺失(TGT),导致一个缬氨酸的丢失,残基128处的缬氨酸与α螺旋E的尼克酰胺结合区域有关,此缬氨酸的丢失影响螺旋的形成,破坏了尼克酰胺结合区域,致使辅酶的亲和性降低,导致皮炎的发生。


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