槭糖尿病疾病
本病呈常染色體隱性遺傳，分為5型：經(jīng)典型、間歇型、中間型、維生素B反應型和E3缺乏型。在哺乳類動物中，BCKD多酶復合體的功能是催化從支鏈氨基酸降解而產(chǎn)生的3種支鏈α酮酸進行氧化性脫羧。其結構中含有24個相同的以雙氫脂酰轉(zhuǎn)環(huán)酶(dihydrolipoyltranscylase，E2)亞基，通過離子相互作用，而連接在一起，此外還有支鏈α酮酸脫羧酶(E1)、特異性激酶(E3)和特異性磷酸酶。特異性激酶和磷酸酶通過可逆性磷酸化以調(diào)節(jié)BCKD復合物活性。遺傳缺陷在線粒體中存在的BCKD多酶復合體中的E1、E2和E33個亞基的基因有突變。根據(jù)基因突變有人把楓糖尿病分為ⅠA型(E1α亞基突變)、ⅠB型(E1β亞基突變)、Ⅱ型(E2亞基突變)，Ⅲ型(E3亞基突變)，Ⅳ和Ⅴ則被保留作為特異性激酶和磷酸酶基因突變型。
E1是焦磷酸硫胺素(TPP)依賴性酶。由2E1α和2E1β形成α2β2四聚體。E1α和E1β基因座分別定位在19q和6p，均可發(fā)生突變，E1α基因突變則可阻礙其與正常的E1β聚合成四聚體，使E1α迅速被降解，從而使支鏈α酮酸脫羧酶活性降低或完全喪失，或只形成αβ二聚體，也可形成低分子量的四聚體。E1α亞基的突變使支鏈α-酮酸脫羧酶活性降低或完全喪失。
根據(jù)先關的研究表明，對有BACK活性缺乏的羊水細胞的DNA進行突變分析，發(fā)現(xiàn)E1α亞基基因的外顯子7有C →T轉(zhuǎn)變，結果E1α亞基有精氨酸R242X的無義突變，即E1α在242位精氨酸位點即停止編碼。這種妊娠發(fā)生于有多人患楓糖尿病的近親結婚的后裔中。E1β亞基也可發(fā)生突變。
E2是24聚體，由載有相同的脂酸組成，排列成八面體并在4，3，2點有基團對稱。每個E2多肽含有3個載脂酰區(qū)，E1/E3結合區(qū)和內(nèi)核心區(qū)。這3個區(qū)通過可變通的贅合區(qū)連接在一起。這個區(qū)在α-酮酸脫氫酶復合體的E2蛋白中是一高度保留區(qū)。E2基因座定位于1p31，有11個外顯子，長度88kb。
文獻中已報道的E2基因插入突變，即在外顯子5′端插入17bp;外顯子2缺失2個bp，外顯子8的5′端的給(donor)位缺失1個bp，結果使外顯子8整個缺失;外顯子8最后1個核苷酸有G →A突變。其他點突變還有外顯子7有T →G突變，導致E2蛋白有Pro 215 Ile取代，外顯子6有G →T突變，使E2蛋白在谷氨酸處即終止編碼。還可能發(fā)生內(nèi)含子、外顯子和復雜性雜合子的突變：例如在在內(nèi)含子8有A →G單個堿基取代而創(chuàng)造了5′端有1個新的剪接位點，使通過激活同一內(nèi)含子上游的隱性3位點而在外顯子8和9之間插入126個核苷酸;在外顯子11的第1463位核苷酸有G →T轉(zhuǎn)變而形成終止密碼子。這例病人為純合子，其父母為雜合子;在外顯子A的第309位有G →A轉(zhuǎn)變，同時在外顯子9的1165位有C →G轉(zhuǎn)變，這兩種核苷酸突變導致E2蛋白分別有Ile 37 Met和Gly 323 Ser取代。以上情況臨床表現(xiàn)為間發(fā)型楓糖尿病。
