FLVCR1の遺伝性疾患における役割
FLVCR1遺伝子は、輸送タンパク質の役割を通じて健康に影響を与える。
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細胞膜を通じて物質を運ぶことは、私たちの体がバランスを保ち、うまく機能するために重要なんだ。このプロセスは、ゲートのように働く特別なタンパク質に頼ることが多いんだ。これらのタンパク質の大きなグループは、溶質キャリア(SLC)スーパーファミリーと呼ばれていて、アミノ酸、糖、イオンなどのさまざまな物質を運ぶのに役立つ多くの遺伝子があるんだ。
これらの輸送遺伝子の変異は、人の健康に影響を与えることがあるんだ。いくつかの変化は、一般的な病気や珍しい遺伝性疾患につながることがあるんだよ。これらの疾患の中には、食事や遺伝子治療で治療できる可能性があるため、科学者たちはさらに研究する必要があると考えている。でも、まだ多くの輸送遺伝子はよく理解されていないんだ。
FLVCR1とその役割
SLCスーパーファミリーの中で、FLVCR1は特定の遺伝性疾患に関連するメンバーなんだ。最初は猫の病気を引き起こすウイルスの受容体として発見されたんだ。人間では、細胞の異なる部分で重要な役割を果たす2種類のタンパク質を作るんだ。このタンパク質は、血液細胞にとって重要な化合物であるヘムを輸出する役割を持つことが確認されたんだ。マウスの研究では、FLVCR1が生存に必要であり、これがないと深刻な発達の問題が発生することが示されているんだ。
興味深いことに、FLVCR1は網膜や神経系に影響を与える疾患とも関連しているんだ。FLVCR1遺伝子に特定の有害な変化を持つ人は、視力や運動に影響を与える状態になることがあるんだよ。症状は子供の頃に始まることもあれば、大人になってから現れることもあるんだ。
症例研究
あるケースは、南アジアの若い男の子に関するもので、彼は重度の発達問題を抱えていたんだ。彼の状態には脳の異常や自己傷害行動が含まれていたんだ。さらなる遺伝子検査で、FLVCR1遺伝子の特定の変異が明らかになり、彼の症状とFLVCR1関連の疾患との可能性が示唆されたんだ。
このケースは研究者たちにさらに調査を促し、同様の変異を持つ他の家族も見つけたんだ。彼らは患者の中にパターンや特定の兆候を見つけ、それがFLVCR1が健康にどう影響するかの手掛かりを与えるかもしれないんだ。
症状の理解
研究では、FLVCR1関連の疾患を持つさまざまな家族の人々のグループを調べたんだ。多くの人が重度の発達問題を示し、運動や言語スキルに大きな遅れがあったんだ。ほとんどの人は平均よりも小さい頭のサイズを持っていて、脳の画像診断で問題が見られたんだ。
一部の患者は、筋肉の弱さや発作のような特徴を示し、他の人は視力に問題を抱えていたんだ。いくつかの家族では、重度の出生欠損や死産も見られたんだ。特に、報告されたほとんどのケースで、個々はFLVCR1遺伝子の変化による重度の状態に苦しんでいたんだ。
遺伝的変異とその影響
研究者たちは、患者のFLVCR1にさまざまな遺伝的変化を特定し、病気の範囲を分類するのに役立てたんだ。これらの変異はほとんどが珍しく、その影響を分析すると、多くが脳の発達に重要な分子、例えばコリンやエタノールアミンなどの輸送機能を妨げていることがわかったんだ。
これらの変異は、重度の発達障害から神経系に影響する軽度の状態まで、さまざまな健康問題と関連していたんだ。いくつかの患者は、感覚神経障害や網膜色素変性症などの特定の症状を示していて、FLVCR1が健康に与える影響の多様性を強調していたんだ。
研究方法
FLVCR1変異の影響を研究するために、科学者たちは何千人もの個人からの遺伝データを分析したんだ。特定の遺伝子変化のパターンを探すことで、FLVCR1とそれによって引き起こされる疾患との関連をよりよく理解できたんだ。
FLVCR1の機能を実験室で調べる際、研究者たちは人間の細胞を使用し、その細胞が異なる変異とどのように反応するかを観察したんだ。これにより、遺伝子のさまざまな変化がタンパク質の生成効率をどう減少させるかが明らかになったんだ。
FLVCR1の機能に関する発見
研究者たちが調べたほとんどの変異は、重要な物質の輸送活性を低下させることが示されたんだ。この減少は、脳や神経機能に影響を及ぼす欠乏を引き起こす可能性があるんだよ、これは患者に見られた症状と一致するんだ。いくつかの変異は機能を完全に失わせる一方で、他のものはいくつかの機能は維持しつつも活性を減少させることがわかったんだ。
興味深いことに、重度の変化を持つ特定の患者は、予想されたものとは全く異なる症状を示していたんだ。この変動は、似たような変異が異なる個々に異なる症状を引き起こすことに対する疑問を提起し、遺伝的および環境的要因が役割を果たす可能性を示唆しているんだ。
治療の可能性
これらの発見は、潜在的な治療法の道を開くかもしれないよ。FLVCR1関連の疾患のいくつかの症状は栄養介入に応じることがあるから、FLVCR1が輸送を助ける物質の食事摂取を増やすのが、これらの状態の管理戦略になるかもしれないんだ。特にコリンは脳の発達に重要で、多くの人が不足しているんだ、特に低所得地域ではね。
FLVCR1変異を持つ個人にとって、コリンやエタノールアミンの補充が利益をもたらすかどうかを評価するための研究が必要なんだ。栄養戦略がこれらの疾患に関連する発達上の課題を軽減するのを助けるかもしれないんだ。
結論
FLVCR1の研究は、健康と病気における遺伝的要因の重要性を強調しているんだ。この遺伝子の変化に関連する症状の広範な範囲は、正常な体の機能にとって輸送タンパク質がどれほど重要かを示しているんだ。さらなる研究が、潜在的な治療法、食事の介入、およびこれらの発見の遺伝的条件理解への広範な影響を探るために必要だよ。
科学者たちがFLVCR1と関連する輸送タンパク質を研究し続ける中で、これらの複雑な遺伝性疾患に影響を受ける人々の診断と治療を改善できることを期待しているんだ。
タイトル: Biallelic variation in the choline and ethanolamine transporter FLVCR1 underlies a pleiotropic disease spectrum from adult neurodegeneration to severe developmental disorders
概要: FLVCR1 encodes Feline leukemia virus subgroup C receptor 1 (FLVCR1), a solute carrier (SLC) transporter within the Major Facilitator Superfamily. FLVCR1 is a widely expressed transmembrane protein with plasma membrane and mitochondrial isoforms implicated in heme, choline, and ethanolamine transport. While Flvcr1 knockout mice die in utero with skeletal malformations and defective erythropoiesis reminiscent of Diamond-Blackfan anemia, rare biallelic pathogenic FLVCR1 variants are linked to childhood or adult-onset neurodegeneration of the retina, spinal cord, and peripheral nervous system. We ascertained from research and clinical exome sequencing 27 individuals from 20 unrelated families with biallelic ultra-rare missense and predicted loss-of-function (pLoF) FLVCR1 variant alleles. We characterize an expansive FLVCR1 phenotypic spectrum ranging from adult-onset retinitis pigmentosa to severe developmental disorders with microcephaly, reduced brain volume, epilepsy, spasticity, and premature death. The most severely affected individuals, including three individuals with homozygous pLoF variants, share traits with Flvcr1 knockout mice and Diamond-Blackfan anemia including macrocytic anemia and congenital skeletal malformations. Pathogenic FLVCR1 missense variants primarily lie within transmembrane domains and reduce choline and ethanolamine transport activity compared with wild-type FLVCR1 with minimal impact on FLVCR1 stability or subcellular localization. Several variants disrupt splicing in a mini-gene assay which may contribute to genotype-phenotype correlations. Taken together, these data support an allele-specific gene dosage model in which phenotypic severity reflects residual FLVCR1 activity. This study expands our understanding of Mendelian disorders of choline and ethanolamine transport and demonstrates the importance of choline and ethanolamine in neurodevelopment and neuronal homeostasis.
著者: Daniel G Calame, J. H. Wong, P. Panda, D. T. Nguyen, N. C. P. Leong, R. Sangermano, S. G. Patankar, L. AlAbdi, S. Safwat, K. Flannery, Z. Dardas, J. M. Fatih, C. Murali, V. Kannan, T. E. Lotze, I. Herman, F. Ammouri, B. Rezich, S. Efthymiou, S. Alavi, D. Murphy, Z. Firoozfar, M. E. Nasab, A. Bahreini, M. Ghasemi, N. A. Haridy, H. R. Goldouzi, F. Eghbal, E. G. Karimiani, V. M. Srinivasan, V. K. Gowda, H. Du, S. N. Jhangiani, Z. Coban-Akdemir, D. Marafi, L. Rodan, S. Isikay, J. A. Rosenfeld, S. Ramanathan, M. Staton, K. C. Oberg, R. D. Clark, C. Wenman, Lo
最終更新: 2024-02-13 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.02.09.24302464
ソースPDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.02.09.24302464.full.pdf
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変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
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