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CYP11B1

承認済シンボル:CYP11B1
遺伝子名:cytochrome P450 family 11 subfamily B member 1
参照:
HGNC: 2591
AllianceGenome : HGNC : 2591
NCBI
Ensembl :ENSG00000160882
UCSC : uc003yxi.4
遺伝子OMIM番号610613
●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:Cytochrome P450 family 11
●遺伝子座: 8q24.3
●ゲノム座標:(GRCh38): 8:142,872,357-142,879,825

遺伝子の別名

C11B1_HUMAN
CPN1
CYP11B
CYPXIB1
cytochrome P-450c11
cytochrome P450 11B1, mitochondrial
cytochrome P450 11B1, mitochondrial isoform 1 precursor
cytochrome P450 11B1, mitochondrial isoform 2 precursor
cytochrome p450 XIB1
cytochrome P450, family 11, subfamily B, polypeptide 1
cytochrome P450, subfamily XIB (steroid 11-beta-hydroxylase), polypeptide 1
cytochrome P450C11
DKFZp686B05283
FHI
FLJ36771
P450C11
steroid 11-beta-hydroxylase
steroid 11-beta-monooxygenase

遺伝子の概要

CYP11B1遺伝子はステロイド11-β-水酸化酵素(EC 1.14.15.4)をコードしており、これは主に副腎皮質の筋膜帯にあるミトコンドリアで機能します。この酵素は11-デオキシコルチゾールをコルチゾールに、そして11-デオキシコルチコステロンをコルチコステロンに変換する役割を持ちます。

また、CYP11B1はアルドステロン合成酵素もコードし、糸球体座でのみ通常発現するCYP11B2遺伝子(遺伝子番号124080)と類似性があります。CYP11B2遺伝子遺伝子は染色体8q21に位置しています。

CYP11B1遺伝子は、11-β-ヒドロキシラーゼという酵素を作る役割を持っています。この酵素は副腎に存在し、チトクロームP450ファミリーの一部で、細胞内でのさまざまな分子の形成や分解に重要な役割を果たします。

11-β-ヒドロキシラーゼはコルチゾールとコルチコステロンというホルモンの生成をサポートします。この酵素は、11-デオキシコルチゾールをコルチゾールに、そして11-デオキシコルチコステロンをコルチコステロンに変換する手助けをします。これらの変換プロセスは、下垂体から分泌される副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)によって促されます。

コルチゾールは、血糖値を維持し、身体を肉体的ストレスから守り、炎症を抑制する効果があります。コルチコステロンは、CYP11B2遺伝子によって産生されるアルドステロン合成酵素により、アルドステロンというホルモンに変換されます。アルドステロンは体内の塩分と水分バランスを調整し、血圧をコントロールする機能を持っています。

遺伝子と関係のある疾患

Adrenal hyperplasia, congenital, due to 11-beta-hydroxylase deficiency 11-β-ヒドロキシラーゼ欠損による先天性副腎過形成 202010 AR 3

Aldosteronism, glucocorticoid-remediable グルココルチコイド反応性アルドステロン症  103900 AD  3

命名法

Nebertらによる1987年の研究では、ステロイド11-β-ヒドロキシラーゼ遺伝子が、SCC(P450側鎖切断酵素)として知られるCYP11A1遺伝子と同じP450遺伝子ファミリーに属しているという証拠が示されました。この研究では、P450遺伝子ファミリー内のサブファミリーに対する命名法を提案しており、SCC遺伝子(P450側鎖切断酵素、CYP11A1)をXIA、11-β-ヒドロキシラーゼ遺伝子をXIBと呼ぶことを提唱しています。このような命名法は、遺伝子の機能や系統的関係を明確にするのに役立ち、研究者がこれらの遺伝子について議論しやすくなります。

遺伝子の発現とクローニング

Chuaらによる1987年の研究では、人間の副腎からCYP11B1遺伝子に対応するcDNAクローンが単離されました。また、MornetとWhiteが1989年に行った研究では、CYP11B1遺伝子がクローニングされ、その結果として得られたタンパク質が502アミノ酸から成り、24のアミノ酸からなるミトコンドリアシグナル配列を含んでいることが明らかになりました。

「クローニング」とは、特定のDNA断片を選択し、それを大量に複製する技術を指します。一方で「発現」とは、DNAの情報がmRNAを経由してタンパク質として実際に作られる過程のことを言います。cDNAクローンとは、細胞内のmRNAから逆転写酵素を用いて作られたDNAで、特定の遺伝子の機能やタンパク質の構造を研究するのに役立ちます。ミトコンドリアシグナル配列は、タンパク質がミトコンドリア内へ正しく輸送されるためのシグナル機能を持っています。

遺伝子の構造

MornetとWhiteによる1989年の研究では、CYP11B1遺伝子が9つのエクソンを持ち、全長が6.5キロベース(kb)であることが明らかにされました。さらに、この遺伝子の8つのイントロン(遺伝子のコーディング領域でない部分)は、別のミトコンドリアP450酵素をコードする遺伝子であるCYP11A1(遺伝子ID 118485)のイントロンと位置が一致しています。これにより、CYP11B1とCYP11A1の両遺伝子が、広範な機能を持つ酵素群をコードするシトクロムP450スーパーファミリーに属していることが確認されました。シトクロムP450酵素は、多くの生物で見られる大きな酵素ファミリーの一部で、薬物の代謝やステロイドホルモンの合成など、様々な化学物質の代謝に重要な役割を果たしています。この研究により、CYP11B1とCYP11A1遺伝子の構造的類似性が明らかにされ、これらが同じ遺伝子ファミリーに属することの確かな証拠となりました。

マッピング

Whiteらの研究により、CYP11B1遺伝子はヒトのゲノムにおいて8番染色体の長腕に1コピー存在することが明らかにされました。この位置の割り当ては、in situハイブリダイゼーション(組織内でのDNAまたはRNAの特定の配列を検出する技術)およびヒトとマウスの体細胞ハイブリッドのDNAを用いたサザンブロット分析(DNA断片の大きさに基づいて特定のDNA配列を識別する技術)を通じて行われました。

同様に、Chuaらによる研究では、体細胞ハイブリダイゼーションとin situハイブリダイゼーションの技術を用いて、P450C11遺伝子が染色体8q21に位置していることが特定されました。

これらの研究は、特定の遺伝子がヒトゲノムのどの位置に存在するかを明らかにするためのマッピング技術の有効性を示しています。遺伝子の位置を特定することは、遺伝子の機能や関連する疾患の理解を深める上で重要です。

遺伝子の機能

Levineら(1980)は、副腎の異なる部位である筋膜帯と糸球体帯で、11-β-水酸化酵素系が異なることを示す証拠を提供しました。彼らはさらに、筋膜帯における11-β-および18-水酸化活性が機能的に関連している可能性があり、同じ酵素タンパク質と触媒部位が関与していることを示唆する証拠を発見しました。このことは、11-β-水酸化酵素と18-水酸化酵素が筋膜帯では不足しているが、糸球体帯では正常に機能していることを意味しています。

一方、Kayes-WandoverとWhite(2000)は、RT-PCRを使用して、人間の心臓組織サンプル(左心房、右心房、大動脈、心尖、心室中隔、房室結節)および成人および胎児の全心臓からCYP11B1 mRNAの発現を検出しました。彼らは心室ではCYP11B1が発現していないことを発見しました。心臓でのステロイド生成酵素遺伝子の発現レベルは、副腎に比べて0.1%と非常に低かったです。これに基づき、著者らは、コルチゾールが正常成人の心臓ではオートクリン(細胞が分泌した物質がその細胞自身に作用すること)やパラクリン(細胞が分泌した物質が近隣の細胞に作用すること)の活性を示さないと結論付けました。これは、心臓組織におけるCYP11B1遺伝子の発現が限定的であり、副腎外ステロイド生成が心臓の機能に直接関与していない可能性を示唆しています。

分子遺伝学

ステロイド11-β-ヒドロキシラーゼ欠損症による先天性副腎過形成

ステロイド11-β-ヒドロキシラーゼ欠損症による先天性副腎過形成は、CYP11B1遺伝子の変異によって引き起こされる遺伝性疾患です。この状態は、ステロイドホルモンの生合成経路に影響を与え、特に副腎皮質ホルモンの異常を引き起こします。患者では、高血圧や副腎過形成などの特徴が見られます。

Whiteらによる1991年の研究では、モロッコ系ユダヤ人の先天性副腎過形成の患者から、CYP11B1遺伝子の特定のホモ接合体変異(R448H)が発見されました。この変異は、研究された6家系のうち11個の変異対立遺伝子に見られました。しかし、健康なモロッコ系ユダヤ人236人のスクリーニングでは、この変異の保因者はわずか2人であり、この変異がモロッコ系ユダヤ人集団における症状の高発生率を完全に説明するものではないことが示唆されました。

Pascoeらによる1992年の研究では、高血圧と先天性副腎過形成を引き起こす患者から、CYP11B1遺伝子の他の突然変異が同定されました。Curnowらは、高血圧性先天性副腎過形成(CAH)を引き起こすCYP11B1遺伝子に8つの変異を発見し、これらの変異の大部分がエクソン6から8に集中していることを指摘しました。Geleyらによる1996年の研究でも、11-β-ヒドロキシラーゼ欠損症患者からCYP11B1遺伝子の7つの変異が同定され、これらの変異がステロイド11-β-水酸化活性の完全な喪失を引き起こすことが示されました。

Skinnerらによるスクリーニングでは、エクソン9におけるCYP11B1遺伝子の特定の変異(C494F)が同定され、これがインド人とトルコ人の患者に見られました。しかし、Loidiらの研究では、この置換が酵素活性に影響を与えない可能性があり、多型と一致することが示されました。

これらの発見は、CYP11B1遺伝子の変異がステロイド11-β-ヒドロキシラーゼ欠損症の発症に重要な役割を果たすことを示していますが、特定の変異が症状の発生にどのように寄与するかについては、さらなる研究が必要です。

グルココルチコイド反応性アルドステロン症

グルココルチコイド反応性アルドステロン症(GRA)は、常染色体優性遺伝によって引き起こされる病気で、高血圧、アルドステロンの異常な増加、そして18-オキソコルチゾールや18-ヒドロキシコルチゾールといった異常な副腎ステロイドの増加を特徴とします。Liftonらによる1992年の研究では、CYP11B1遺伝子の制御領域とCYP11B2遺伝子のコード領域が融合し、筋膜帯でアルドステロン合成酵素が異常に発現するキメラ遺伝子を同定しました。

オーストラリアでのGRA患者の研究において、Miyaharaらは1992年に、このキメラ遺伝子がCYP11B1のエクソン1-4(アミノ末端部分)とCYP11B2のエクソン5-9(カルボキシル末端部分)から成る融合P-450タンパク質をコードしていることを発見しました。

その他の関連

Ganapathipillaiたち(2005年)による研究では、ヨーロッパと南米の独立した集団において、CYP11B1遺伝子とCYP11B2遺伝子のSNP(単一塩基多型)に基づいて定義される2つの主要なハプロタイプが同定されました。これらのハプロタイプは、CYP11B2遺伝子の-344C-TとInt2Cを含む3つのSNPと、CYP11B1遺伝子の2つのSNPで構成されています。調査された両集団において、CwtCGハプロタイプは44%、TconvGTAハプロタイプは32%の割合で見られました。尿中のステロイド代謝物の分析からは、アルドステロン-レニン比(ARR)の上昇と11-β-水酸化酵素活性の低下とが、TconvGTAハプロタイプと関連していることが示されました。研究者たちは、これらのCYP11B遺伝子座が構成する遺伝子型は強い連鎖不平衡にあるとし、特定のハプロタイプが11-β-ヒドロキシラーゼ活性を予測すると結論付けました。

Keavneyたち(2005年)は、白人の86家系460人の血漿中11-デオキシコルチゾール(S)とコルチゾール(F)の濃度、および105家系573人の白人の尿中テトラヒドロデオキシコルチゾール(THS)とテトラヒドロデオキシコルチコステロンの排泄率を測定しました。テトラヒドロデオキシコルチコステロンを除くすべてのステロイド表現型は遺伝性が高い(P < 0.00001)ことが示され、CYP11B1/B2遺伝子座全体で強い連鎖不平衡が見られました。特に、CYP11B1のエクソン1の多型と尿中THSの間には強い関連が見られ(P = 0.00002)、CYP11B1の遺伝子型が集団における尿中THS排泄量の約5%を説明することが示されました。

Imrieたち(2006年)は、英国人105家族573人の高血圧発端者を対象に、副腎ステロイド代謝におけるCYP11B1およびCYP11B2遺伝子の遺伝的影響を調査しました。尿中テトラヒドロアルドステロン(THAldo)排泄の遺伝率は52%(P < 10(-6))で、いくつかのCYP11B1/B2多型と有意な関連が見られました。中でも、CYP11B1のイントロン3にあるrs6387(2803A/G)多型との関連が最も強く(P = 0.0004)、G対立遺伝子を1つ持つことでTHAldoの排泄量が平均で21%高くなる共優性モデルに従う関連が示されました。彼らは、アルドステロン合成の遺伝性が高く、CYP11B1の遺伝子型によって影響を受けることを結論付けました。

動物モデル

ステロイド11-β-ヒドロキシラーゼ遺伝子(Cyp11b1)の多様性は、副腎における18-OH-DOCの生成能力や血圧と関連しており、高ナトリウム食を与えられた特定のダールラットの系統で高血圧への抵抗性に影響を与えることが示されています。この遺伝子はラットの第7染色体に位置しており、抵抗性の変異体は11-β-水酸化酵素のタンパク質における5つのアミノ酸の置換をコードしています。

また、Mullinsらによる2009年の研究では、Cyp11b1遺伝子を欠損したマウス(Cyp11b1 -/-マウス)が生存可能であることが明らかにされました。このマウスモデルは、性別にかかわらずグルココルチコイドの欠如、ミネラルコルチコイドの過剰、副腎の過形成、軽度の高血圧、低カリウム血症、糖耐性異常などを示しました。さらに、尿中のテストステロンとプロゲステロンが増加していることが観察されました。Cyp11b1 -/-マウスの雌は卵巣に黄体が欠けており、ステロイド生成組織の無秩序な増殖が中心となっていましたが、過排卵には正常に反応しました。これはプロゲステロン濃度の上昇が不妊の原因の一つである可能性を示唆しています。

アレリックバリアント

アレリック・バリアント(17の選択例):ClinVar はこちら

.0001 ステロイド11-β-ヒドロキシラーゼ欠損による先天性副腎過形成
cyp11b1, arg448his
ステロイド11-β-ヒドロキシラーゼ欠損症(202010)による先天性副腎過形成のモロッコ系ユダヤ人の罹患者において、Whiteら(1991)は、CYP11B1遺伝子のエクソン8にGからAへの転移を同定し、その結果、高度に保存された残基にarg448からhis(R448H)への置換が生じた。この変異は6家系の12変異対立遺伝子のうち11で認められた。ほとんどの患者はRoslerら(1982)によって以前に報告されていた。

健康なモロッコ系ユダヤ人236人におけるR448H変異のスクリーニングにおいて、Papernaら(2005年)は2人の保因者のみを同定した。

.0002 グルココルチコイド修復可能アルドステロン症
cyp11b1、cyp11b1/cyp11b2抗レポア様キメラ
臨床的に高血圧、可変性高アルドステロン症、異常な副腎ステロイドである18-オキソコルチゾールと18-ヒドロキシコルチゾールの増加を特徴とするグルココルチコイド除去可能アルドステロン症(103900)の家系の罹患者において、Lifton et al. (1992)は、CYP11B1遺伝子の5-プライム制御配列をアルドステロン合成酵素をコードするCYP11B2遺伝子(124080)のコード領域に融合させたキメラ遺伝子を同定し、その結果、アルドステロン合成酵素が筋膜帯で異所性に発現することを明らかにした。この2つの遺伝子は、CYP11B2遺伝子がCYP11B1遺伝子に対して5プライムで、ヘッド・トゥ・テールで密接に連結していた。このキメラ遺伝子はヘモグロビン宮田(141900.0179)と同様に抗レポア型である。CYP11B1遺伝子とCYP11B2遺伝子の多型マーカーは完全な連鎖を示し(最大lod score = 3.63)、これらは連続した遺伝子であることを示している。Liftonら(1992)はこの変化をneomorphic mutationと呼んだ。彼らは、常染色体優性形質として遺伝する高血圧につながるこのタイプの異常は、以前考えられていたよりも頻度が高い可能性を示唆した。

610613.0014およびEzquieta and Luzuriaga (2004)には、この重複ハイブリッドに対する相互組換え産物と思われる欠失ハイブリッドについての記述がある。

.0003 ステロイド11-β-水酸化酵素欠損による先天性副腎過形成
cyp11b1, thr318met
高血圧と先天性副腎過形成を引き起こすステロイド11-β-ヒドロキシラーゼ欠損症の患者(202010)において、Pascoeら(1992)は、thr318からmetへの置換(T318M)をもたらすCYP11B1遺伝子の変異を同定した。COS-1細胞を用いたin vitroの機能発現研究では、この置換により11-β-水酸化酵素活性が完全に失われることが示された。

.0004 ステロイド11-β-ヒドロキシラーゼ欠損による先天性副腎過形成
cyp11b1, arg374gln
高血圧と先天性副腎過形成につながるステロイド11-β-ヒドロキシラーゼ欠損症患者(202010)において、Pascoeら(1992)は、CYP11B1遺伝子にarg374からglnへの置換(R374Q)をもたらす変異を同定した。COS-1細胞を用いたin vitroの機能発現研究では、この置換により11-β-水酸化酵素活性が完全に失われることが示された。

.0005 ステロイド11-β-ヒドロキシラーゼ欠損による先天性副腎過形成
cyp11b1, 2-bp ins
ステロイド11-β-ヒドロキシラーゼ欠損症(202010)による先天性副腎過形成のトルコ系8歳男児において、Helmbergら(1992)は、CYP11B1遺伝子のエクソン7のコドン394にホモ接合性の2-bp挿入を同定し、その結果、フレームシフトとコドン469の早期停止が起こり、酵素のヘム結合ドメインが完全に破壊された。患者は、顕著な高血圧、早発性の仮性結節、46,XXの核型を持つ完全に男性化した性器を持っていた。超音波検査で副腎過形成と尿道近位部で終わる子宮と膣の存在が確認された。この患者の4人の兄弟は生後間もなく、あるいは幼児期に死亡した。

.0006 ステロイド11-β-ヒドロキシラーゼ欠損による先天性副腎過形成
cyp11b1, trp116ter
血縁関係のある両親から生まれた27歳の日本人男性で、ステロイド11-β-ヒドロキシラーゼ欠損症(202010)による先天性副腎過形成症において、Naikiら(1993)は、CYP11B1遺伝子のエクソン2におけるGからAへの転移を同定し、その結果、trp116からter(W116X)への置換が生じた。この患者の核型は46,XYで、身長は145.6cmであった。診断は、1歳の時に、哺乳不良、吐き気、嘔吐の訴えがなく、成長過多のため入院した時に下された。コルチゾールによる治療が行われ、後にデキサメタゾンによる治療が行われた。

.0007 ステロイド11-β-ヒドロキシラーゼ欠損による先天性副腎過形成
cyp11b1, asn133his
ステロイド11-β-ヒドロキシラーゼの部分欠損症(202010)の女性患者において、Joehrerら(1997)はCYP11B1遺伝子にasn133-to-his(N133H)とthr319-to-met(T319M; 610613.0008)の2つの変異の複合ヘテロ接合を認めた。患者は8歳で診断され、骨年齢は11歳であった。身長は95パーセンタイル以上であった。この突然変異は約15〜40%の酵素活性と関連していた。

.0008 ステロイド11-β-ヒドロキシラーゼ欠損による先天性副腎過形成
CYP11B1, THR319MET
610613.0007およびJoehrerら(1997)を参照。

.0009 ステロイド11-β-ヒドロキシラーゼ欠損症による先天性副腎過形成
cyp11b1, pro42ser
ステロイド11-β-ヒドロキシラーゼの部分欠損症(202010)の患者において、Joehrerら(1997)はCYP11B1遺伝子の2つの変異、すなわちpro42からserへの置換(P42S)とナンセンス変異(Y423X; 610613.0015)の複合ヘテロ接合を同定した。この患者は5歳で診断され、骨年齢は12歳と高く、身長は75パーセンタイルで、にきびと思春期早発症がみられた。コドン42のプロリンは、すべてのCYP11Bアイソザイムと、P450cam(EC 1.14.15.1)のようなむしろ遠縁の酵素に保存されている。CYP21の対応する位置の変異(P30L; 201910.0004)は軽度の21-水酸化酵素欠損を引き起こす。P42S変異を有するタンパク質は部分的な酵素活性を保持していた。

.0010 ステロイド11-β-ヒドロキシラーゼ欠損による先天性副腎過形成
cyp11b1, 954g-a
ステロイド11-β-ヒドロキシラーゼ欠損症によるCAH患者(202010)において、Chabreら(2000)は、CYP11B1遺伝子の2つの変異の複合ヘテロ接合を同定した:エクソン5の954G-C転位は、保存的なthr318-thr(T318T)置換をもたらし、イントロン8のA-G転位(IVS8+4A-G; 610613.0011)。遺伝的に女性であった患者は、重度の偽性両性具有のため男性として育てられた。グルココルチコイド抑制療法は、平衡化とコンプライアンスに困難をきたし、その結果、顕著な肥大型心筋症を伴うコントロール不能の高血圧となった。42歳の時、左目の視力を永久に失う網膜中心静脈閉塞症が発生したため、両側の腹腔鏡下副腎摘出術を行うことになった。手術後、血圧は正常化し、グルココルチコイドとアンドロゲン代替療法は良好に行われた。In vitroでは、培養中の副腎細胞と単離されたミトコンドリアは、CYP11B1活性が極めて低いことを示した。ウェスタンブロット分析では、43kDの短いCYP11B免疫反応性バンドの弱い発現が認められ、エクソン8の切断と一致した。CYP11B1遺伝子のエクソン8は、酵素活性に必要なヘム補欠基の結合領域をコードしている。in vitroの研究では、切断されたP450c11タンパク質は機能しないことが示された。

.0011 ステロイド11-β-ヒドロキシラーゼ欠損による先天性副腎過形成
cyp11b1, ivs8, a-g, +4
Chabreら(2000)によるステロイド11-β-ヒドロキシラーゼ欠損症によるCAH患者(202010)に複合ヘテロ接合状態で認められたCYP11B1遺伝子のスプライス部位変異(IVS8+4A-G)については、610613.0010を参照。

.0012 ステロイド11-β-ヒドロキシラーゼ欠損症による先天性副腎過形成
cyp11b1、cyp11b1/cyp11b2キメラ
Hampfら(2001)は、アルドステロン合成酵素(CYP11B2; 124080)と11-β-水酸化酵素(CYP11B1)をコードする遺伝子の不均等なクロスオーバーによって引き起こされたステロイド11-β-水酸化酵素欠損症(202010)の症例を報告した。CYP11B1とCYP11B2は染色体8q24上に約45kb離れて位置している。調査された遺伝子組換えは、2つの遺伝子の正常対立遺伝子を欠失させ、CYP11B2遺伝子のプロモーターとエクソン1〜4にCYP11B1遺伝子のイントロン4〜エクソン9を加えたキメラ融合遺伝子を作り出した。この組換えにより、キメラ酵素に残存するCYP11B1活性は、主にアンジオテンシンII(106150参照)とカリウムによって発現が制御されるCYP11B2の制御機構に従属することになった。通常、CYP11B1活性はACTHによって制御されている。さらに、Hampfら(2001)は、ミニ遺伝子発現法を応用して、患者の2番目のCYP11B1対立遺伝子のイントロン3に点変異(IVS3+16G-T; 610613.0013)があることを証明した。この変異は、新しい、非常に好ましいドナースプライス部位を生じさせることにより、プレmRNAの適切なスプライシングを根本的に低下させる。

.0013 ステロイド11-β-ヒドロキシラーゼ欠損による先天性副腎過形成
CYP11B1, IVS3DS, G-T, +16
ステロイド11-β-ヒドロキシラーゼ欠損症(202010)の患者の父方の対立遺伝子において、Hampfら(2001)はCYP11B1遺伝子のイントロン3の16位にGからTへの転座を同定した。この変異はエクソン3と4の間に14塩基対の挿入を引き起こし、エクソン4(変異RNAのコドン226)においてフレームシフトと早期の翻訳停止を引き起こした。

.0014 ステロイド11-β-水酸化酵素欠損による先天性副腎過形成
cyp11b1、cyp11b1/cyp11b2キメラ
EzquietaとLuzuriaga(2004)は、ステロイド11-β-ヒドロキシラーゼ欠損症(202010)によるCAHのスペイン系白人男児において、エクソン4にブレークポイントを持つ遺伝子欠失ハイブリッドのホモ接合性を同定した。202位を含むエクソン3とエクソン4の冒頭の残基はCYP11B2に特徴的であったが、エクソン4の248位とエクソン5-9の残基はCYP11B1に特徴的であった。患者は新生児期に塩分消耗エピソードを呈した。生後22ヵ月で成長促進、早発性思春期、巨人症を示し、ホルモン値は11-β-水酸化酵素欠損症の診断と一致した。8.8歳までに高血圧のエピソードが記録され、17歳以降は降圧治療が必要であった。Ezquieta and Luzuriaga (2004)は、非血族家族におけるホモ接合性キメラ遺伝子型はまれな所見であると述べ、この欠失ハイブリッドは、グルココルチコイド修復可能アルドステロン症(103900)の原因となる重複優性対立遺伝子(610613.0002)をもたらす組換え事象からの相互産物であることを示唆した。

.0015 ステロイド11-β-水酸化酵素欠損による先天性副腎過形成
cyp11b1, tyr423ter
部分的ステロイド11-β-ヒドロキシラーゼ欠損症(202010)の患者において、Joehrerら(1997)は、CYP11B1遺伝子の2つの変異:tyr423-to-ter(Y423X)とP42S(610613.0009)の複合ヘテロ接合を同定した。

.0016 ステロイド11-β-水酸化酵素欠損による先天性副腎過形成
cyp11b1, pro94leu
ステロイド11-β-ヒドロキシラーゼ欠損症によるCAHの1.8歳の男児(202010)において、Kroneら(2006)は、CYP11B1遺伝子の2つの変異の複合ヘテロ接合を同定した:エクソン2の281C-T転移はpro94-to-leu(P94L)置換をもたらし、エクソン6の1103C-A転移はala368-to-asp(A368D)置換をもたらした(610613.0017)。COS-7細胞を用いたin vitro発現試験で、P94L変異体ではCYP11B1活性がほとんどなく、11-デオキシコルチゾールのコルチゾールへの変換は0.05%であった。また、A368D変異体では、CYP11B1酵素活性が1.17%と著しく低下した。構造解析によると、11-水酸化酵素活性に対するP94L変異体の影響はわずかであることが予測されたが、これはin vitroとin vivoの両方で観察されたこの変異体の大きな影響とは対照的であった。Kroneら(2006)は、in vitroでの酵素機能と分子モデリングを組み合わせることにより、チトクロームP450の構造-機能相関における貴重な知見が得られるかもしれないと述べている。

.0017 ステロイド11-β-ヒドロキシラーゼ欠損による先天性副腎過形成
cyp11b1, ala368asp
Kroneら(2006)によるステロイド11-β-ヒドロキシラーゼ欠損症(202010)によるCAHの男児に複合ヘテロ接合状態で認められたCYP11B1遺伝子のala368-to-asp(A368D)変異については、610613.0016を参照のこと。

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。

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