AARS2
ホモサピエンスにおけるタンパク質コード遺伝子
AARS2
識別子
エイリアスAARS2、AARSL​​、COXPD8、LKENP、MT-ALARS、MTALARS、アラニルtRNA合成酵素2、ミトコンドリア
外部IDオミム：612035; MGI : 2681839;ホモロジーン: 56897;ジーンカード：AARS2; OMA :AARS2 - オルソログ
オーソログ
種人間ねずみ
エントレズ

57505

224805

アンサンブル

ENSG00000124608

ENSMUSG00000023938

ユニプロット

Q5JTZ9

Q14CH7

RefSeq (mRNA)

NM_020745

NM_198608
NM_001358000

RefSeq（タンパク質）

NP_065796

NP_941010
NP_001344929

場所（UCSC）6章: 44.3 – 44.31 Mb17章: 45.82 – 45.83 Mb
PubMed検索[3][4]
ウィキデータ
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ミトコンドリアのアラニルtRNA合成酵素は、アラニンtRNAリガーゼ（AlaRS）またはアラニルtRNA合成酵素2（AARS2）としても知られ、ヒトではAARS2遺伝子によってコードされている酵素です。[5] [6]

臨床的関連性

AARS2遺伝子の遺伝子変異は乳児ミトコンドリア心筋症を引き起こす。[7]進行性白質脳症と卵巣不全（LKENP）。

関数

AARS2遺伝子は、ミトコンドリアに局在するアラニルtRNA合成酵素2の産生を指示します。この酵素は、tRNAに適切なアミノ酸（アラニン）を付加することで、ミトコンドリアにおけるタンパク質翻訳の忠実性に重要な役割を果たします。ミトコンドリアにおける適切なタンパク質合成は、ATP産生を促進する酸化的リン酸化システムの組み立てと機能に不可欠です。このプロセスの調節不全は、細胞のエネルギー恒常性を破壊し、一連の病態生理学的影響を引き起こす可能性があります。

病原性変異と関連疾患

白質脳症

AARS2 関連白質ジストロフィーは認知症、上位運動ニューロン徴候および運動失調を引き起こします。

卵巣不全

AARS2遺伝子変異を有する患者の一部は、早発卵巣機能不全（POI）を呈することが報告されており、ミトコンドリア機能不全と生殖機能の健康との潜在的な関連性を示唆しています。POIは、罹患女性において早期または主要な症状として現れることが多いです。

心臓および多臓器疾患

拡張型心筋症を含む心筋症患者において、AARS2変異が神経学的および全身的症状と併発していることが新たな報告で報告されています。これらの知見は、 AARS2変異が複数の臓器系に及ぼす多面的影響を強調しています。

遺伝学

AARS2遺伝子は6番染色体（6p21.1）に位置し、20のエクソンから構成されています。報告されている変異には、ミスセンス変異、ナンセンス変異、スプライスサイト変異、および欠失が含まれます。病原性変異はしばしば酵素機能障害を引き起こし、ミトコンドリアにおけるタンパク質合成の欠陥につながります。遺伝形式は常染色体劣性であり、本疾患を発症するには両方のアレルに変異が存在する必要があります。

診断

臨床症状

患者は、運動失調、痙縮、認知機能低下などの神経症状を併発することがあります。LBSLの場合、特徴的なMRI所見が診断に重要です。

遺伝子検査

診断確定には、 AARS2の病原性変異を同定するための遺伝子検査が含まれます。ミトコンドリア疾患に対する全エクソームシークエンシング（WES）または標的遺伝子パネルが一般的に用いられます。

生化学検査

脳脊髄液中の乳酸値の上昇や磁気共鳴分光法 (MRS) による乳酸値の上昇は、ミトコンドリア機能障害の裏付けとなる証拠となります。

管理

現在、 AARS2関連疾患を標的とした特異的な治療法はありません。治療は主に支持療法と症状に応じた治療です。

神経症状: 理学療法、作業療法、痙縮治療薬（バクロフェンなど）により生活の質が向上する可能性があります。

早発卵巣機能不全：影響を受けた女性には、ホルモン補充療法（HRT）と不妊治療カウンセリングが推奨されます。

心臓症状: 心筋症の患者には、心臓専門医による定期的な心臓モニタリングと管理が不可欠です。

研究の方向性

メカニズム研究

現在進行中の研究は、 AARS2変異とミトコンドリア機能不全を結びつける分子メカニズムの解明を目指しています。これらの経路を解明することで、新たな治療標的が明らかになる可能性があります。

治療開発

遺伝子治療、小分子シャペロン、ミトコンドリアを標的とした抗酸化物質は、AARS2に関連するものも含め、ミトコンドリア疾患に対処するための潜在的な方法として研究されています。

患者と家族のためのリソース

患者擁護団体

CureARS は、認知度を広め、影響を受けた家族とのつながりとサポートを提供し、極めて稀なミトコンドリア ARS 遺伝子の研究に資金を提供することに特化した非営利団体です。

ユナイテッドミトコンドリア病財団（UMDF）

ミトアクション

リリー財団（英国） - ミトコンドリア疾患に罹患した患者と家族を支援する慈善団体。

Alex TLC (英国) - AARS2関連疾患に関する専用ページを含む、白質ジストロフィー患者に対する支援とサポート。

AEPMI - ミトコンドリアレス協会 (スペイン) - ミトコンドリア病患者にリソースとサポートを提供するスペインの組織。

遺伝カウンセリング

AARS2関連疾患に罹患している家族は、生殖計画と遺伝パターンの理解のために遺伝カウンセリングを受けることが推奨されます。

臨床試験

ClinicalTrials.gov で検索すると、ミトコンドリア疾患に関する進行中の研究や実験的治療の最新情報が得られます。

サポートネットワーク

ミトコンドリア病の患者と介護者のためのオンライン コミュニティとフォーラムでは、感情的なサポートや経験の共有が提供されます。

参考文献

van Berge L, et al. (2014). 「AARS2遺伝子変異：脳幹・脊髄障害および乳酸上昇を伴う白質脳症（LBSL）の一般的な原因」Brain.

Isohanni P, et al. (2019). 「AARS2変異に関連する新たな表現型」遺伝性代謝疾患ジャーナル.

Sofou K, et al. (2015). 「AARS2関連ミトコンドリア心筋症：臨床スペクトルの拡大」European Journal of Medical Genetics.

オンライン人間におけるメンデル遺伝 (OMIM)。AARS2。 OMIM エントリー。

参考文献

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  4. ^ 「マウスPubMedリファレンス：」。米国国立医学図書館、国立生物工学情報センター。
  5. ^ 「Entrez遺伝子：アラニルtRNA合成酵素2」。
  6. ^ Bonnefond L, Fender A, Rudinger-Thirion J, Giegé R, Florentz C, Sissler M (2005年3月). 「ヒトミトコンドリアアミノアシルtRNA合成酵素の完全セットに向けて：AspRSとTyrRSの特性評価」.生化学. 44 (12): 4805–16 . doi :10.1021/bi047527z. PMID  15779907.
  7. ^ ゲッツ A、ティニスマー H、ユーロ L、エロネン P、ヒョーティライネン T、オヤラ T、ハマライネン RH、トミスカ J、ライヴィオ T、オレシッチ M、カリコスキ R、タンメラ O、シモーラ KO、パエタウ A、ティニ T、スオライネン A (2011 年 5 月)。 「エクソーム配列決定により、乳児ミトコンドリア心筋症におけるミトコンドリアのアラニル tRNA 合成酵素の変異が特定されました。」アメリカ人類遺伝学ジャーナル。88 (5): 635–42 .土井:10.1016/j.ajhg.2011.04.006。PMC 3146718。PMID  21549344。 

さらに読む

  • 中山 正之、菊野 亮、小原 修 (2002年11月). 「巨大タンパク質間のタンパク質間相互作用：長鎖cDNAからなる機能分類ライブラリーを用いた2ハイブリッドスクリーニング」.ゲノム研究. 12 (11): 1773–84 . doi :10.1101/gr.406902. PMC 187542.  PMID 12421765  .
  • 長瀬 剛志、石川 功、菊野 亮、広沢 正治、野村 暢志、小原 修 (1999年10月). 「未同定ヒト遺伝子のコード配列の予測 XV. in vitroで巨大タンパク質をコードする脳由来の新規cDNAクローン100個の完全配列」. DNA Research . 6 (5): 337–45 . doi : 10.1093/dnares/6.5.337 . PMID  10574462.
  • ヘンドリクソン SL、ローテンバーガー JA、チン LW、マラスキー M、セズギン E、キングスリー LA、ゲーデルト JJ、カーク GD、ゴンペルツ ED、ブッフビンダー SP、トロイヤー JL、オブライエン SJ (2010)。 「核にコードされたミトコンドリア遺伝子の遺伝子変異がエイズの進行に影響を与える」。プロスワン。5 (9) e12862。ビブコード:2010PLoSO...512862H。土井：10.1371/journal.pone.0012862。PMC  2943476。PMID  20877624。
  • Bonnefond L, Fender A, Rudinger-Thirion J, Giegé R, Florentz C, Sissler M (2005年3月). 「ヒトミトコンドリアアミノアシルtRNA合成酵素の完全セットに向けて：AspRSとTyrRSの特性解析」.生化学. 44 (12): 4805–16 . doi :10.1021/bi047527z. PMID  15779907.
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参照

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