2013年10月14日 星期一

糖尿病人驗基因防腎病


中大發現四個突變基因與糖尿病人腎衰竭有關,左起為蘇詠儀,陳重娥及馬青雲醫生。
腎病是糖尿病最常見的併發症之一,需要洗腎的病人之中,多達四成有糖尿病。中文大學發現四個突變基因與糖尿病併發腎病有關。不幸同時出現四個遺傳基因突變的糖尿病人,併發末期腎衰竭的風險高六倍,需要更嚴密監控血壓、血糖及膽固醇。病人只需驗血或驗唾液便可測試出有否基因突變,中大正就此發現申請專利,希望三年後將基因測試臨床應用。

    中大一九九五年開始跟進一千一百七十二名糖尿病患者,當中九十名在跟進八年期間出現末期腎病。中大分析其中一千零九十四人的遺傳基因,發現當中七十五人出現四個「蛋白激酶」(PRKCB1)的基因突變,佔糖尿病患者的百分之七,他們出現末期腎病的機會較其他患者高六倍。


    其他病人之中,有五百零八名有兩個突變基因,三百七十六名有三個突變基因,其餘一百卅五名有零至一個突變基因。有四個突變基因的患者,每一千人就有二十個患末期腎病;但有零至一個突變基因者,每一千人只有四點四個有末期腎病。有關研究刊於權威醫學期刊《美國醫學會雜誌》。

早發現節省醫療成本

    中大內科及藥物治療學系副教授馬青雲指,新發現可及早識別高風險的糖尿病患者,及早預防腎病。香港糖尿病及肥胖症研究所主任陳重娥指,長遠希望將基因測試臨床應用,收集每一名糖尿病患者的血液或唾液來測試,如發現有多個基因突變,便需嚴密監控病情,「多啲抽血驗血糖,處方額外藥物,由護士個別嚴密跟進,有需要減肥就減肥,頭幾年治療成本可能會上升,但就可以預防腎病,慳番好多洗腎嘅資源。」


    糖尿病人併發腎病並非罕見,中大內科及藥物治療學系名譽臨床助理教授蘇詠儀引述中大過去跟進七千六百名糖尿病人的數據指,三成三病人出現併發症,一成一人有末期腎衰竭,百分之七有冠心病,百分之六有中風,百分之五出現心臟衰竭,嚴密控制血壓、血糖及膽固醇,使用適當藥物,能有效將末期腎病風險降低五成至七成。




  蛋白激酶(protein kinases)又稱蛋白質磷酸化酶(protein phosphakinase)。一類催化蛋白質磷酸化反應的酶。它能把腺苷三磷酸(ATP)上的γ-磷酸轉移到蛋白質分子的氨基酸殘基上。在大多數情況下,這一磷酸化反應是發生在蛋白質的絲氨酸殘基上。

        50
年代出現的蛋白激酶術語指催化酪蛋白,卵黃高磷蛋白或其他蛋白質磷酸化的酶。70年代在哺乳動物的十多種組織器官中又發現了一類很重要的蛋白激酶——環腺苷酸(cAMP)蛋白激酶,以後在昆蟲和大腸桿菌中也有報導。


分佈

  蛋白激酶在細胞內的分佈遍及核、線粒體、微粒體和胞液。一般分為3大類:


底物專一的蛋白激酶:如磷酸化酶激酶,丙酮酸脫氫酶激酶等。
依賴於環核苷酸的蛋白激酶:如環腺苷酸(cAMP)蛋白激酶,環鳥苷酸(cGMP)蛋白激酶。
其他蛋白激酶:如組蛋白激酶等。 


  cAMP蛋白激酶以活化型和非活化型兩種形式存在於生物體中,它們的比例受到多種激素的調節控制。cAMP蛋白激酶是由4個亞基組成——兩個能與cAMP結合的調節亞基(R)和兩個非活化的能催化磷酸基團轉移的催化亞基(C)。如果細胞內cAMP濃度升高則cAMP蛋白激酶解離成調節雙亞基和兩個活化的催化亞基(見圖)。 


  蛋白激酶在供體ATP和活化劑鈣離子(Ca2+)存在下,能把低活性的磷酸化酶激酶磷酸化,使它變為高活性的磷酸化酶激酶,後者又能把低活性的磷酸化酶b經磷酸化轉變成為高活性的磷酸化酶a,從而使糖原降解順利進行。在這同時,蛋白激酶又能使高活性的糖原合成酶a磷酸化成為低活性的糖原合成酶b,使糖原合成速度減慢。這樣在cAMP濃度的調節下使糖原的生成和降解代謝達到平衡。

       80
年代發現了酪氨酸蛋白激酶,它可以催化自身磷酸化,也可以磷酸化其他的蛋白質。其磷酸化反應專一地發生在特定的酪氨酸的羥基上。某些腫瘤病毒的變態蛋白以及一些生長因數的受體具有酪氨酸蛋白激酶活性。[1]


種類

  到目前為止,已發現的蛋白激酶約有300種左右,分子內都存在一個同源的由約270氨基酸殘基構成的催化結構區。在細胞信號傳導、細胞週期調控等系統中,蛋白激酶形成了縱橫交錯的網路。這類酶催化從ATP轉移出磷酸並共價結合到特定蛋白質分子中某些絲氨酸、蘇氨酸或酪氨酸殘基的羥基上,從而改變蛋白質、酶的構象和活性。


    蛋白質磷酸化反應是指三磷酸腺苷(ATP)末位)的磷酸轉移到基質蛋白質的特定氨基上所進行的共價修飾的一類反應的總和。蛋白激酶催化這類反應。可分為環腺苷酸(cAMP)-依賴性蛋白激酶:環鳥苷酸(cGMP)-依賴性蛋白激酶、鈣調素依賴性蛋白激酶和對磷脂敏感的鈣離子依賴性蛋白激酶。一般由蛋白激酶催化磷酸化反應中接受磷酸基的部位是絲氨酸、蘇氨酸或酪氨酸的羥基。

參考資料 [1]http://bio.biox.cn/Biology/200701/20070106004741_7159.shtml  

http://bio.biox.cn/Biology/200701/20070106004741_7159.shtml









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