Albinizm oczno-skórny typu 4

Oculocutaneous bielactwo typu 4 (OCA 4) jest formą bielactwo , co prowadzi do rozjaśnionym kolor skóry i włosów ze względu na mutacje w genie MATP. Inne nazwy genu to: underwhite (uw), dominujący brąz (Dbr), białko podobne do B / AIM-1, Aim1, Aim-1, blanc-sale (bls), 1A1 i rodzina nośników substancji rozpuszczonych 45, member 2 ( SLC45A2) i związane z błoną białko transportowe (MATP).

Wygląd zewnętrzny

Bielactwo

Barwione plamy na skórze występują zarówno przy europejskiej mutacji OCA4, która prowadzi do białego koloru skóry, jak i przy niektórych innych mutacjach tej lokalizacji genu

Wygląd OCA4 zbadano u Japończyków, którzy zazwyczaj mają jasną skórę, czarne włosy i brązowe oczy. Kolor włosów osób dotkniętych chorobą wahał się od całkowicie białego do ciemnego blond, w zależności od mutacji. Kolor oczu od niebieskiego do czerwonobrązowego. U osób, u których OCA4 było najbardziej nasilone, nie można było już wykryć produkcji melaniny, tak jak w przypadku OCA1A . Odpowiednio w tych przypadkach oczopląs (drżenie oczu) i zaburzenia widzenia z ostrością wzroku 10% są wymawiane jak w przypadku OCA1A. Ponadto OCA4 mają również osoby, które mają przebarwione plamy na skórze.

Wkład locus w normalną zmienność koloru skóry

Jasny kolor skóry Europejczyków można przypisać wariantom OCA2, Azjatom OCA4

Podczas gdy mutacje locus OCA4 są rzadkie u czarnych Afrykanów, są dość powszechne u Azjatów. Mieszkańcy Japonii i Nowej Gwinei często mają allel 272K. Ponad 90% Europejczyków ma ten sam allel genu 374F, który odpowiada za blady kolor skóry. Z drugiej strony różnice w kolorze włosów i oczu u Europejczyków można w dużej mierze wyjaśnić mutacjami w genie OCA2 . Podczas gdy w Afryce ciemna skóra ma znaczne korzyści zdrowotne jako ochrona przed rakiem skóry poprzez promieniowanie UV, w krajach północnych przeważa przewaga jasnej skóry, która umożliwia lepszą produkcję witaminy D dzięki słabszemu promieniowaniu UV.

genetyka

Albinizm oczno-skórny typu 4 (OCA 4) został opisany jako nowa forma OCA dopiero w 2001 roku. Na podstawie obserwacji, że mutacje w genie underwhite lub hipopigmentacja występują u myszy, założono, że odpowiedni gen u ludzi jest związany z OCA. Oprócz MATP, gen jest również nazywany Slc45a2 (rodzina nosicieli rozpuszczonych 45, członek 2), Aim-1, Aim1, blanc-sale, bls, Dbr i dominujący brąz.

U ludzi gen MATP znajduje się na chromosomie 5 (5p13.3) i składa się z 7 eksonów i pięciu intronów. Jego transkrypcja jest modulowana przez MITF . Gen koduje białko składające się z 530 aminokwasów. W 2006 roku poznano 18 mutacji powodujących chorobę i 8 niepatologicznych wariacji genu.

Białko ma podobną budowę i sekwencję do transporterów sacharozy roślinnej.

fizjologia

Fizjologię OCA4 badano u myszy z mutacją Underwhite (uw), która jest odmianą OCA4 u myszy.

Melanocyty z myszy underwhite mają znacznie więcej procesów komórkowych niż normalne melanocyty i są również znacznie większe od nich. Melanosomy zawierają niewielką ilość melaniny, mają nieregularny kształt, a ich białka macierzy tworzą nieregularnie ułożone włókna.

Podobnie jak białko P, które jest odpowiedzialne za bielactwo oczno-skórne typu 2 (OCA2), MATP ma 12 domen transbłonowych. MATP oczywiście działa tylko jako transporter dla białek specyficznych dla melanocytów, a zatem jego mutacje nie mają innych negatywnych skutków dla zdrowia poza bielactwem.

Zarówno białko P, jak i MATP są niezbędne do transportu tyrozynazy, ale podczas gdy w przypadku OCA2 tyrozynaza jest wydalana z komórki zamiast transportowana do melanosomów, stwierdzono, że mutacja Underwhite występuje zbyt wcześnie w melanosomach. Synteza tyrozynazy w retikulum endoplazmatycznym i aparacie Golgiego przebiega normalnie. Znaczna ilość tyrozynazy jest transportowana do niedojrzałych melanosomów i pęcherzyków w celu wydalenia, zamiast być transportowana do dojrzałych melanosomów, gdzie mogłaby być wykorzystana do syntezy melaniny. Oprócz tyrozynazy Tyrp1 – iw mniejszym stopniu Dct – również nie dociera do melanosomów.

Produkcja tyrozynazy przebiega w ten sam sposób i prawie w takiej samej ilości jak u myszy z mutacją Underwhite, ale o ile po 24 godzinach prawie 100% wytwarzanej tyrozynazy nadal znajduje się w melanocytach myszy o dzikim ubarwieniu, pozostaje w bieli- Myszy otrzymały bardzo mało tyrozynazy.

częstotliwość

OCA4 występuje u 5-8% niemieckich pacjentów z bielactwem, ale odpowiada za 18% przypadków bielactwa w Japonii.

OCA4 u zwierząt: gen MATP

Palomino, ćwierć konia

Ssaki

koń

U koni całkowity albinizm nie jest znany. Krem gen (Cr) prowadzi do niepełnego albinizmem (OCA4), który jest odpowiedzialny za kolory koni jelenia, Palomino, Cremello i Perlino, między innymi. Gen kremu jest zatem wymieniony jako gen rozcieńczony .

mysz

U myszy MATP jest odpowiedzialny za kilka mutacji, z których większość ma w nazwie określenie „podbiałe”, ponieważ podszerstek dotkniętych chorobą zwierząt jest jaśniejszy niż okrywowy lub jest biały. Sierść, skóra i oczy są rozjaśniane w różnym stopniu w zależności od mutacji. Oczy są jasne po urodzeniu, ale ciemnieją z biegiem życia.

Ptaki: kurczak domowy

U kurczaków lokalizacja genu nazywana jest srebrnym locus i znajduje się na chromosomie płci, który nazywa się Z. Istnieją trzy znane warianty tego genu: srebrny, dziki typ/złoty oraz niedoskonały albinizm sprzężony z płcią.

ryby

Pomarańczowo-czerwona odmiana japońskiej ryby ryżowej ( Oryzias latipes ), która należy do ryby ryżowej (Adrianichthyidae), ma mutację w locus genu, który nazywa się locus b u tej ryby, sam gen został nazwany AIM1, gdy został odkryty. Udowodniono, że jest to homolog genu MATP z Oryzias latipes .

Muszki owocówki

U muszek owocowych ( Drosophila ) homologiczny gen nazywa się CG4484. Związek z kolorem nie jest tutaj znany.

Indywidualne dowody

  1. ↑ NCBI: rodzina nośników substancji rozpuszczonej Slc45a2 45, członek 2 (Mus musculus). GeneID: 22293. Stan na 6 kwietnia 2007 r.
  2. ↑ Katsuhiko Inagaki, Tamio Suzuki, Hiroshi Shimizu, Norihisa Ishii, Yoshinori Umezawa, Joji Tada, Noriaki Kikuchi, Minoru Takata, Kenji Takamori, Mari Kishibe, Michi Tanaka, Yoshinori Miyamura, Shiro Ito, Yasushi Tomita Typ: Oculoous albinizmu w Japonii . W: The American Journal of Human Genetics . taśma 74 , nie. 3 , marzec 2004, s. 466-471 , doi : 10.1086/382195 , PMID 14961451 , PMC 1182260 (pełny tekst).
  3. ↑ M. Sengupta, M. Chaki, N. Arti, K. Ray: Odmiany SLC45A2 u indyjskich pacjentów z albinizmem oczno-skórnym . W: Widzenie molekularne . taśma 13 , 10 sierpnia 2007 r., ISSN  1090-0535 , s. 1406-1411 , PMID 17768386 .
  4. ↑ M. Soejima, H. Tachida, T. Ishida, A. Sano, Y. Koda: Dowody na niedawną selekcję pozytywną w ludzkim locus AIM1 w populacji europejskiej . W: Biologia molekularna i ewolucja . taśma 23 , nie. 1 , styczeń 2006, s. 179-188 , doi : 10.1093 / molbev / msj018 , PMID 16162863 .
  5. ↑ David L. Duffy, Grant W. Montgomery, Wei Chen, Zhen Zhen Zhao, Lien Le, Michael R. James, Nicholas K. Hayward, Nicholas G. Martin, Richard A. Sturm: haplotyp polimorfizmu trzech pojedynczych nukleotydów w Intron 1 OCA2 wyjaśnia większość zmienności koloru ludzkiego oka . W: The American Journal of Human Genetics . taśma 80 , nie. 2 , luty 2007, ISSN  0002-9297 , s. 241-252 , PMID 17236130 , PMC 1785344 (wolny pełny tekst).
  6. ↑ SN Shekar DL Duffy, T. Frudakis RA Sturm ZZ Zhao, GW Montgomery ziemnym Martin: Zawieszenie i analiza Związek ilościowo spektrofotometrycznie koloru włosów australijskich młodzieży: Wpływ oca2 i herc2 . W: The Journal of Investigative Dermatology . taśma 128 , nie. 12 , 2008, ISSN  1523-1747 , s. 2807-2814 , doi : 10.1038 / jid.2008.147 , PMID 18528436 .
  7. ↑ a b J. M. Newton, O. Cohen-Barak, N. Hagiwara, JM Gardner, MT Davisson, RA King, MH Brilliant: Mutacje w ludzkim ortologu mysiego genu underwhite (uw) leżą u podstaw nowej formy albinizmu oczno-skórnego, OCA4 . W: The American Journal of Human Genetics . taśma 69 , nie. 5 , listopad 2001, s. 981-988 , doi : 10.1086 / 324340 , PMID 11574907 , PMC 1274374 (wolny pełny tekst).
  8. ↑ a b Informatyka genomu myszy: Szczegóły genu Slc45a2. Pobrano: 21:10, 20 czerwca 2009 (CEST).
  9. ^ HY Li, HL Duan, H. Zheng: Nowa forma bielactwa skórno-ocznego, OCA4 . W: Yi Chuan = Hereditas . taśma 28 , nie. 9 , wrzesień 2006, ISSN  0253-9772 , s. 1149-1152 , PMID 16963427 .
  10. ↑ b s Fukamachi A. Shimada, A. Shima: Mutacje w genie kodującym B, nowe białko transporter zmniejszenia zawartości melaniny w medaka . W: Genetyka przyrody . taśma 28 , nie. 4 , 2001, ISSN  1061-4036 , s. 381-385 , doi : 10.1038 / ng584 , PMID 11479596 .
  11. ↑ a b c d e G. E. Costin, JC Valencia, WD Vieira, ML Lamoreux, VJ Słuch: Przetwarzanie tyrozynazy i handel wewnątrzkomórkowy jest zakłócony w mysich pierwotnych melanocytach niosących mutację underwhite (uw). Model albinizmu oczno-skórnego (OCA) typu 4 . W: Journal of Cell Science . taśma 116 , Pt. 15, 2003, ISSN  0021-9533 , s. 3203-3212 , doi : 10.1242 / jcs.00598 , PMID 12829739 .
  12. ↑ K. Grønskov, J. Ek, K. Brondum-Nielsen: Albinizm oczno- skórny . W: Orphanet Journal of Rare Diseases . taśma 2 , 2007, ISSN  1750-1172 , s. 43 , doi : 10.1186 / 1750-1172-2-43 , PMID 17980020 , PMC 2211462 (wolny pełny tekst).
  13. ↑ Denis Mariat, Sead Taourit, Gérard Guérin: Mutacja w genie MATP powoduje kremową sierść u konia . W: Genetyka, selekcja, ewolucja: GSE . taśma 35 , nie. 1 , 2003, ISSN  0999-193X , s. 119-133 , doi : 10.1051/gse: 2002039 , PMID 12605854 , PMC 2732686 (dowolny pełny tekst).
  14. ↑ Ulrika Gunnarsson, Anders R. Hellström, Michele Tixier-Boichard, Francis Minvielle, Bertrand Bed'hom, Shin'ichi Ito, Per Jensen, Annemieke Rattink, Addie Vereijken, Leif Andersson: mutacje w SLC45A2 powodują różnice w kolorze upierzenia u kurczaków i japończyków przepiórka . W: Genetyka . taśma 175 , nie. 2 , luty 2007, ISSN  0016-6731 , s. 867-877 , doi : 10.1534/genetyka.106.063107 , PMID 17151254 , PMC 1800597 (pełny tekst wolny).
  15. ↑ Shoji Fukamachi et al.: Gen kodujący białko b. Numer wniosku: 10/168,017, Numer publikacji: US 2003/0175962 A1, Data zgłoszenia: 18 czerwca 2002 r. ( google.de ).