四氢生物蝶呤反应性苯丙氨酸羟化酶缺乏症

目的四氢生物蝶呤(BH4)可以使BH4缺乏症病人的血液苯丙氨酸水平正常化,但是对苯丙酮酸尿症(PKU)病人无效。最近在新生儿PKU筛查中发现了对BH4有反应的轻度PKU患者。本研究将探讨BH4和苯丙氨酸羟化酶(PAH)基因突变在对BH4有反应的轻度PKU和轻度高苯丙酸血症(HPA)患者中的作用。方法对经新生儿PKU筛查中发现的生物蝶呤代谢正常的轻度HPA患者,进行单次(10mg/kg)、4次、1周[20 mg/(kg·d)]的BH4口服负荷试验及长期BH4治疗,评估其对BH4口服负荷试验的反应性。结果在单剂量BH4口服负荷试验中,典型PKU患者的血苯丙氨酸水平没有降低。在单剂量BH4口服负荷试验中血苯丙氨酸水平下降超过20%的患者,在4次BH4口服负荷试验中下降亦超过20%。1周BH4负荷试验确认在单剂量和4次BH4负荷试验中表现出弱反应性的病人对BH4有反应。许多患轻度PKU和轻度HPA且有R241C基因位点的病人,都对BH4治疗有反应。在无BH4反应性的典型PKU病人中未发现R241C、P407S和A373T基因突变。结论1周BH4负荷试验用于诊断BH4反应性PAH缺乏症最为有效。等位基因R241C、P407S和A373T与轻度HPA和轻度PKU病人具有H4反应性有关。BH4治疗是针对轻度HPA和轻度PKU的一种新颖、有效的药物治疗,有望代替限制苯丙氨酸饮食的方法。

苯丙氨酸羟化酶基因G247S、E280G、P362T和A434D突变的体外表达研究和结构分析

目的探讨苯丙氨酸羟化酶基因4种新错义突变G247S、E280G、P362T和A434D的致病性质以及与临床表型之间的关系。方法（1）应用体外真核表达体系进行突变体蛋白的瞬时表达；以野生型苯丙氨酸羟化酶（phenylalanine hydroxide，PAH）的酶活性作为参照，计算突变体的残余酶活性。（2）比对不同种属的PAH酶蛋白序列，分析这些突变位点的氨基酸的保守性。（3）以正常PAH蛋白的晶体结构为基础，应用生物大分子结构模拟软件进行突变位点的三维结构分析，预测氨基酸的替换对酶功能的潜在影响。（4）根据治疗前血苯丙氨酸浓度和饮食苯丙氨酸的耐受量，进行苯丙酮尿症（phenylketonuria，PKU）患儿的临床表型分析。结果（1）突变体G247S、E280G、P362T和A434D体外表达的残余酶活性分别为野生型的3．1％、0．4％、8．2％和21．7％。（2）Gly247、G1u280、Pr0362均属于高度保守的氨基酸残基位点，而Ala434则属于比较保守的位点。（3）三维分子结构分析显示G2A,7S和E280G位于酶的活性中心位置，可能分别影响PAH酶与四氢生物蝶呤和铁离子的结合；而突变P362T和A434D则可能分别影响PAH酶二聚体和四聚体化的形成和稳定性。（4）临床表型分析显示携带G247S和E280G突变的患者为经典型PKU，携带P362T的患者既有经典型PKU也有中间型PKU，携带A434D患者均为中间型PKU。结论（1）E280G、G247S、P362T和A434D突变均为致病性的突变，位于酶活性中心位点的突变影响酶的活性功能更为明显。（2）突变酶分子的结构分析以及对酶功能影响的预测与体外表达的实验结果基本一致。（3）突变基因型、体外表达活性实验以及临床表型之间的关联分析存在着一定的关联性。