Türkiye'de metakromatik lökodistrofi hastalığına neden olan mutasyonların belirlenmesi biyokimya-genotip-fenotip ilişkisinin kurulması.
Determination of mutations causing Metachromatic Leukodystrophy disorder in Turkey: Building the biochemical-genotype-phenotype relationship.
Yazar: EVREN ÖNDER
Danışman: PROF. DR. ASUMAN ÖZKARA
Hacettepe Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2007
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Arilsülfataz = Arylsulfatases

Özet:
Metakromatik lökodistrofi (MLD), sülfatidi parçalayan arilsülfataz A (ASA) enzimi veya aktivatör proteini olan sapozin B'nin eksikliği nedeni ile oluşan bir lizozomal depo hastalığıdır. Bu eksiklik sonucu lizozom içinde sülfatid birikerek, periferik ve santral sinir sisteminde ilerleyici tipte demiyelinizasyona neden olur. Bu çalışmada klinik bulguları ve enzim analizi ile MLD tanısı almış 6 hasta ile bir ailenin ASA genindeki mutasyonları araştırıldı. Bu mutasyonların saptanması için polimeraz zincir reaksiyonu (PCR), Tek Zincir Konformasyon Polimorfizmi (SSCP) analizi, DNA dizi analizi yapıldı. Çalışmamız sonucunda hastalığa neden olan 2 yeni mutasyon ve 2 polimorfizm bulundu. Yeni mutasyonlar ekson 5'te 1568G-A, 307Glu-Lys ve 1603G-T, 318Trp-Cys mutasyonları, polimorfizmler ise ekson 7'de 2161C-G, 391Thr-Ser ve ekson6'da 178A-G, 350Asn-Ser değişimleridir. Yeni tanımlanan ekson5 mutasyonları ASA proteininin iyi korunmuş yapısal elemanlar bölgesinde bulunmaktadır. Bu nedenle, ekson5'teki 307Glu-Lys ve 318Trp-Cys mutasyonları, muhtemelen ASA proteininde sırasıyla 6. alfa-heliks ve 12. beta-tabakalı yapıyı bozarak aktif bölge konformasyonunu değiştirmekte ve enzim aktivitesinde eksikliğe neden olmaktadır. Ekson5'te 1568G-A 307Glu-Lys mutasyonu olan iki hastada hastalığa neden olan bu mutasyonun yanısıra, ekson7'de daha önce tanımlanmış 2161C-G, Thr391-Ser polimorfizmi de saptanmıştır. Ekson7 polimorfizminin 6 hastanın 3 tanesinde bulunması bu polimorfizmin Türkiye'de MLD hastalığına yatkınlık yapan bir faktör olabileceğini düşündürmektedir. Bu çalışma, MLD'li Türk hastalarda, hastalığın mekanizmasını anlamak için yapılan moleküler düzeydeki ilk çalışmadır ve MLD'ye neden olan mutasyonların ülkemize özgü olduğunu ve polimorfizmlerle birlikte olabileceğini göstermiştir.

Abstract:
Metachromatic leukodystrophy (MLD) is a lysosomal storage disorder caused by the deficiency of arylsulfatase A (ASA) that hydrolyzes sulfatide or its activator protein saposin B. This deficiency causes sulfatide accumulation in lysosome leading to demyelination in central and peripheral nervous system. In this research, ASA gene mutations in 6 patients and a family diagnosed as MLD through clinical symptoms and enzyme analysis were investigated; polymerase chain reaction (PCR), single strand conformation polymorphism (SSCP) analysis and DNA sequence analysis were carried. Findings revealed that two novel mutations and two polymorphisms caused the disorder. The novel mutations are 1568G-A, 307Glu-Lys, 1603G-T, 318Trp-Cys in exon5, polymorphisms are 2161C-G, 391Thr-Ser in exon7, 1788A-G, 350Asn-Ser in exon6. Newly identified exon5 mutations are in highly conserved structural elements region of ASA protein. Thus, 307Glu-Lys and 318Trp-Cys mutations in exon5 probably change the active site conformation by disrupting the 6th alpha helix and the 12th beta-sheet structure of ASA protein, respectively and cause deficiency in enzyme activity. In two of the patients, in addition to exon5 1568G-A, 307Glu-Lys mutation that caused the disorder, 2161C-G, 391Thr-Ser polymorphism that was previously identified in exon 7 was also detected. Three out of 6 patients had exon7 polymorphism showing the possibility that polymorphism is a predisposition causing MLD disorder in Turkey. This is the first study on the molecular basis to understand the mechanism of the disorder in Turkish patients with MLD and revealed that mutations leading to MLD are unique to our country and could develop together with polymorphism.