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CHST6

承認済シンボル:CHST6
遺伝子名:carbohydrate sulfotransferase 6
参照:
HGNC:
AllianceGenome : HGNC :
NCBI4166
Ensembl :ENSG00000183196
UCSC : uc002fef.4
遺伝子OMIM番号
●遺伝子のlocus type :タンパク質をコードする
●遺伝子のグループ:Sulfotransferases, membrane bound
●遺伝子座: 16q23.1
●ゲノム座標:(GRCh38): 16:75,472,042-75,495,441

遺伝子の別名

●Previous symbols
MCDC1
●Previous names
carbohydrate (N-acetylglucosamine 6-O) sulfotransferase 6

遺伝子の概要

CHST6遺伝子は、ヒトのゲノムに存在する遺伝子で、膜結合型硫酸基転移酵素ファミリーの一員です。この遺伝子は、特に角膜に関わる硫酸化反応に必要な酵素、角膜硫酸化糖転移酵素(Corneal Glucosamine N-Acetyl-6-sulfotransferase)をコードしています。CHST6によってコードされる酵素は、角膜特有の硫酸化糖鎖構造の形成に関与し、角膜の透明度と健康を維持するために重要な役割を果たします。

CHST6遺伝子の産物である酵素は、ケラタン硫酸の硫酸化パターンを制御します。ケラタン硫酸は、角膜の構造的整合性と機能を維持するために必要な糖タンパク質です。この硫酸化過程は、角膜の透明性に寄与し、光が眼球を通過して網膜に到達するのを助けます。

遺伝子と関係のある疾患

Macular corneal dystrophy 斑状角膜ジストロフィー 217800 AR 3 

遺伝子の発現とクローニング

Akamaらによる2000年の研究では、黄斑角膜ジストロフィー(MCD; 217800)に関連する遺伝子座を特定するため、染色体16q22に位置する硫酸転移酵素の発現配列タグ(EST)の探索が行われました。BLAST検索を通じて、ヒト肺扁平上皮癌由来のEST(GenBank AI824100)と、腸のN-アセチルグルコサミン-6-硫酸転移酵素をコードするCHST5(604817)の2つの候補が特定されました。これらはMCD I型の臨界領域内に位置するD16S3326とD16S3016の間に配置されていることが、Stanford G3放射線ハイブリッドパネルを用いて確認されました。

解析により、AI824100 cDNAから395アミノ酸からなるタンパク質が予測され、これはCHST6と命名されました。ヒト角膜におけるCHST6 mRNAの発現と硫酸化ケラタン硫酸の存在は、in situハイブリダイゼーションと免疫組織化学によって解析されました。この研究により、CHST6の発現がヒト角膜における硫酸化ケラタン硫酸の存在と相関していることが示され、MCDの病態にCHST6が関与している可能性が示唆されました。この発見は、MCDの分子生物学的基盤の理解を深め、将来的な治療法の開発に向けた重要な一歩となりました。

遺伝子の構造

遺伝子構造に関する情報:

研究者: Akama et al. (2000)
遺伝子: CHST6
エクソン数: 4
コーディング領域: エクソン3内にのみ含まれる

遺伝子の機能

Hasegawaら(2000)は、正常角膜と円錐角膜(148300)および斑状角膜ジストロフィー(MCD)の患者からの角膜におけるN-アセチルグルコサミン-6-O-硫酸転移酵素(GlcNAc6ST)の活性を研究しました。これは、(35S)3-プライムホスホアデノシン5-プライムホスホスルフェートから35SO4を部分的に脱硫されたケラタン硫酸のGal残基と非還元末端GlcNAc残基へ転移させることにより行われました。特に、オリゴAと呼ばれる特定の受容体を使用した測定では、MCD角膜からの抽出物中のGlcNAc6ST活性が正常または円錐角膜の角膜よりも著しく低いことが示されました。この低下した活性は、低硫酸化または非硫酸化ケラタン硫酸の生成を引き起こし、それが角膜混濁の原因となる可能性があると結論付けられました。この研究は、MCDの病態生理におけるGlcNAc6STの役割を明らかにし、角膜混濁の分子基盤に光を当てました。

分子遺伝学

分子遺伝学において、CHST6遺伝子の変異は黄斑角膜ジストロフィー(MCD)の原因となります。Akamaら(2000)による研究では、I型MCD患者において、CHST6のコード領域内で不活性化をもたらす複数の変異が発見されました。MCD II型では、CHST6の上流領域に大きな欠失や置換が見られ、これがCHST6の角膜特異的発現の消失につながると示唆されました。

El-Ashryら(2002)は、I型MCDを有する家系において、CHST6遺伝子に6つの新規ミスセンス変異を同定しました。これらの変異は角膜硫酸転移酵素の機能喪失によりMCDの表現型を説明します。

Aldaveら(2004)は、I型またはII型MCD患者において、CHST6遺伝子の10種類の変異を同定しました。これらの変異は対照群では観察されませんでした。特に、leu200からargへの変異(L200R)は複数の家系で見られ、変異のホットスポットであることが示唆されました。

Sultanaら(2005)は、インド南部のMCD患者において、26の異なるCHST6遺伝子の変異を同定しました。これらには14の新規変異が含まれていました。

Parkら(2015)は、韓国人MCD患者において複合ヘテロ接合体変異を同定しました。この中には新規変異も含まれており、最も頻度の高い変異(c.613C-T; R205W)は特定の家系で認められましたが、他の集団ではこれまで認められていないことが示されました。

これらの研究は、CHST6遺伝子の変異がMCDの原因であり、疾患の異なる形態間で変異のスペクトルが存在することを明らかにしています。さらに、CHST6遺伝子の変異と高密度リポ蛋白コレステロール(HDLC)との関連性についても調査が行われていますが、この関連性はまだ確認を待っています。

アレリックバリアント

ALELIC VARIANTS ( 9 つの選択された例):Clinvarはこちら

.0001 斑状角膜ジストロフィー I型
CHST6, LYS174ARG
斑状角膜ジストロフィー(MCD; 217800)のI型患者において、Akamaら(2000)はCHST6遺伝子の1213A-G転移を同定し、lys174からarg(K174R)へのアミノ酸置換をもたらした。

.0002 斑状角膜ジストロフィーI型
CHST6, ASP203GLU
Akamaら(2000)は2家族において、I型黄斑角膜ジストロフィー(MCD; 217800)がCHST6遺伝子の1301C-A転座と関連し、蛋白質のasp203からgluへの(D203E)アミノ酸変化が予測されることを発見した。2家系のうち1家系は両親が血族であった。

.0003 斑状角膜ジストロフィーII型
chst6、5-プライム領域の置換
血縁関係のないII型黄斑角膜ジストロフィー(MCD; 217800)の2人の患者において、Akamaら(2000)はCHST6の上流領域にDNA再配列を発見し、CHST6エクソン1の上流に位置する2.5kbの領域が、元々CHST5(604817)エクソン1の上流に位置していた領域Aに置き換わっていることを明らかにした。CHST5遺伝子もMCD I型クリティカル領域の16q22に位置している。これら2人の患者はこの再配列のホモ接合体であった。

.0004 斑状角膜ジストロフィーII型
chst6、5プライム領域の欠失
赤間ら(2000)は、近親婚の3人の子供と4人目の血縁関係のない患者(いずれもII型黄斑角膜ジストロフィー(MCD; 217800))において、CHST6遺伝子の5-プライム領域の欠失のホモ接合性を同定した。

.0005 斑状角膜ジストロフィーI型
斑状角膜ジストロフィーII型を含む
CHST6, LEU200ARG
I型黄斑角膜ジストロフィー(MCD; 217800)の3家族の罹患者において、Aldaveら(2004)は、CHST6遺伝子の1291T-Gトランスバージョン(leu200-to-arg(L200R)置換)、および別の変異:996T-Gトランスバージョン(cys102-to-gly変異(C102G; 605294.)の複合ヘテロ接合を同定した。 0006)、tyr110からcysへの変異(Y110C;605294.0007)をもたらす1021A-G転移、またはleu276からproへの変異(L276P;605294.0008)をもたらす1519T-C転移である。II型黄斑角膜ジストロフィーの2家族の罹患者において、Aldaveら(2004)は、L200R変異と、arg93からserへの変異(R93S; 605294.0009)を生じる969C-A転座、または未同定の変異の複合ヘテロ接合を同定した。CHST6遺伝子を挟むマイクロサテライトマーカーを用いたハプロタイプ解析では、L200R変異に共通の創始者効果は認められず、変異のホットスポットとしての位置づけが示唆された。

.0006 斑状角膜ジストロフィー I型
chst6, cys102gly
Aldaveら(2004)によるI型黄斑角膜ジストロフィー(MCD; 217800)の罹患家族において複合ヘテロ接合状態で発見されたCHST6遺伝子のcys102-to-gly(C102G)変異については、605294.0005を参照。

.0007 I型斑状角膜ジストロフィー
chst6, tyr110cys
Aldaveら(2004)によるI型黄斑角膜ジストロフィー(MCD; 217800)の罹患家族において複合ヘテロ接合状態で発見されたCHST6遺伝子のtyr110-to-cys(Y110C)変異については、605294.0005を参照。

.0008 I型斑状角膜ジストロフィー
chst6, leu276pro
Aldaveら(2004)によるI型黄斑角膜ジストロフィー(MCD; 217800)の罹患家族において複合ヘテロ接合状態で発見されたCHST6遺伝子のleu276-to-pro(L276P)変異については、605294.0005を参照。

.0009 II型斑状角膜ジストロフィー
chst6, arg93ser
Aldaveら(2004)によるII型黄斑角膜ジストロフィー(MCD; 217800)の罹患家族において複合ヘテロ接合状態で発見されたCHST6遺伝子のarg93-to-ser(R93S)変異については、605294.0005を参照。

参考文献

プロフィール

この記事の筆者:仲田洋美(医師)

ミネルバクリニック院長・仲田洋美は、日本内科学会内科専門医、日本臨床腫瘍学会がん薬物療法専門医 、日本人類遺伝学会臨床遺伝専門医として従事し、患者様の心に寄り添った診療を心がけています。

仲田洋美のプロフィールはこちら

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