OMIM Entry – * 601509 – GAMMA-GLUTAMYL HYDROLASE; GGH

TEXT

Gamma-glutamil-hidrolază (EC 3.4.19.9) catalizează hidroliza folilpoligama-glutamaților și antifolilpoligama-glutamaților prin îndepărtarea poliglutamaților legați de gama și a glutamatului.

Yao et al. (1996) au clonat și caracterizat un ADNc pentru GGH uman. ADNc codifică o proteină de 318 aminoacizi cu o secvență de aminoacizi dedusă 67% identică cu cea a enzimei de șobolan. Cele 24 de reziduuri N-terminale sunt probabil o secvență lider care mediază translocarea GGH în reticulul endoplasmatic pentru secreție. GGH conține, de asemenea, 4 situsuri potențiale de N-glicozilare. Analiza Western blot a detectat GGH la o masă moleculară aparentă de aproximativ 35 kD.

Rhee și colab. (1995) au determinat că, spre deosebire de enzima de șobolan, GGH umană a prezentat o activitate mai mare față de derivatul pentaglutamat al metotrexatului și a avut o activitate redusă față de derivatul diglutamat. Mai mult de 60% din activitatea totală a GGH a fost secretată în mediul celor 5 linii celulare tumorale examinate.

Yao și colab. (1996) au caracterizat hidroliza pentaglutamatului de metotrexat de către GGH. GGH a funcționat în primul rând ca o exopeptidază, producând inițial tetraglutamat de metotrexat, urmat de triglutamat și apoi de diglutamat și metotrexat. Pe de altă parte, Ggh de șobolan a prezentat o activitate exclusiv endopeptidază, scindând cea mai internă legătură gamma-glutamilă, rezultând metotrexat monoglutamat ca unic produs care conține pteroil.

Cheng et al. (2005) au folosit polimorfisme în genele care codifică tiopurina S-metiltransferaza (TPMT; 187680), GGH și transportatorul redus de folat (SLC19A1; 600424) pentru a evalua natura achiziției cromozomiale și influența acesteia asupra concordanței genotip-fenotip în celulele canceroase. Activitățile TPMT și GGH în celulele somatice au fost concordante cu genotipurile din linia germinală, în timp ce activitățile din celulele leucemice au fost determinate de numărul de cromozomi și de faptul că cromozomii achiziționați conțineau o alelă de tip sălbatic sau variantă. Celulele leucemice care au dobândit un cromozom suplimentar care conținea o alelă TPMT sau GGH de tip sălbatic au avut o acumulare semnificativ mai mică de nucleotide de tioguanină sau, respectiv, de poliglutamați de metotrexat. Printre aceste gene, a existat un număr considerabil de cromozomi achiziționați cu alele de tip sălbatic și variante. Prin urmare, câștigul cromozomal poate modifica concordanța dintre genotipul din linia germinală și fenotipurile celulelor canceroase, ceea ce indică faptul că genotiparea cantitativă specifică alelei poate fi necesară pentru a defini fără echivoc farmacogenomica cancerului.

Yin et al. (1999) au determinat că gena GGH conține 9 exoni și se întinde pe 24 kb. Secvența din amonte de exonul 1 constă într-o regiune bogată în GC asemănătoare unui promotor și un număr de elemente active cis putative, inclusiv situsurile Sp1 (189906), AP1 (165160) și MZF1 (194550); nu există o secvență TATA.

Yin et al. (1999) au afirmat că gena GGH se află pe cromozomul 8q12.23-q13.1.

Gamma-glutamil-hidrolază catalizează degradarea poliglutamaților activi ai folatelor naturale și a antifolatului metotrexat (MTX). Cheng et al. (2006) au descoperit că activitatea GGH este direct legată de expresia ARNm GGH în celulele de leucemie acută limfoblastică (ALL) la pacienții cu un genotip GGH germinal de tip sălbatic. Aceștia au identificat 2 insule CpG în regiunea care se extinde de la promotorul GGH prin primul exon și până la intronul 1 și au arătat că metilarea ambelor insule CpG din promotorul GGH (observată în celulele leucemice de la aproximativ 15% din pacienții cu ALL de linie B nehiperdiploidă) este asociată cu o expresie semnificativ redusă a ARNm GGH și a activității catalitice și cu o acumulare semnificativ mai mare de poliglutamați MTX în celulele ALL. În plus, metilarea unei insule CpG a fost specifică celulelor leucemice și a avut un efect pronunțat asupra expresiei GGH, în timp ce metilarea celei de-a doua a fost comună în celulele leucemice și în leucocitele normale, dar nu a modificat semnificativ expresia GGH. Aceste constatări au indicat că activitatea GGH în celulele leucemice umane este reglată de modificări epigenetice, în plus față de polimorfismele genetice și anomaliile cariotipice recunoscute anterior, care determină în mod colectiv diferențele interindividuale în activitatea GGH și influențează acumularea de poliglutamați MTX în celulele leucemice.