HGDの医学的定義

HGD: ホモゲンチス酸1,2-ジオキシゲナーゼ（別名ホモゲンチス酸オキシダーゼ）という酵素をコードする遺伝子である。 HGDは第3染色体の3q21-q23領域に存在する。

Homogentisate oxidaseは主に肝臓と腎臓で活性を示す。 フェニルアラニンとチロシンというアミノ酸を分解するのに必要である。 前段階では、この2つのアミノ酸がホモゲンチジン酸という分子に変換される。 ホモゲンチジン酸オキシダーゼは、ホモゲンチジン酸に2個の酸素原子を付加し、マレイラ酢酸という別の分子に変換する。 他の酵素はマレイラ酢酸をより小さな分子に分解し、後でエネルギーとして使われたり、体内で使用できる他の製品を作ったりする。

アルカプトン尿症の患者では、HGD遺伝子に40以上の変異が同定されている。 これらの変異の多くは、ホモゲンチジン酸オキシダーゼタンパク質の1つのアミノ酸を変化させるものである。 例えば、368位のアミノ酸のバリンからメチオニンへの置換（Met368Valとも書かれる）は、ヨーロッパの集団で最もよく見られるHGDの突然変異である。 HGD遺伝子の変異は、おそらく酵素の構造を変化させることによって酵素を不活性化しているのであろう。 ホモゲンチジン酸オキシダーゼが活性化されないと、ホモゲンチジン酸は体内に蓄積される。 それは軟骨や皮膚などの結合組織に沈着し、それらを黒ずませ、関節炎を引き起こす。 ホモゲンチジン酸は尿にも含まれ、空気に触れると尿が黒くなる。

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