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

TEXT

Gamma-glutamylhydrolas (EC 3.4.19.9) katalyserar hydrolysen av folylpoly-gamma-glutamat och antifolylpoly-gamma-glutamat genom avlägsnande av gamma-länkade polyglutamat- och glutamatprodukter.

Yao et al. (1996) klonade och karakteriserade ett cDNA för human GGH. cDNA:t kodar för ett protein med 318 aminosyror med en avledd aminosyrasekvens som till 67 % är identisk med den för enzymet från råttan. De N-terminala 24 resterna är sannolikt en ledarsekvens som förmedlar translokation av GGH till det endoplasmatiska retikulumet för sekretion. GGH innehåller också fyra potentiella N-glykosyleringsställen. Western blot-analysen påvisade GGH med en skenbar molekylmassa på cirka 35 kD.

Rhee et al. (1995) fastställde att till skillnad från enzymet från råttor visade humant GGH högre aktivitet mot pentaglutamatderivatet av metotrexat och hade liten aktivitet mot diglutamatderivatet. Mer än 60 % av den totala GGH-aktiviteten utsöndrades i mediet hos de fem undersökta tumörcelllinjerna.

Yao et al. (1996) karakteriserade hydrolysen av pentaglutamat av metotrexat av GGH. GGH fungerade i första hand som ett exopeptidas och producerade inledningsvis metotrexat tetraglutamat, följt av triglutamat och därefter diglutamat och metotrexat. Å andra sidan visade råttans Ggh uteslutande endopeptidasaktivitet genom att klyva den innersta gamma-glutamylbindningen, vilket resulterade i metotrexatmonoglutamat som den enda pteroylinnehållande produkten.

Cheng et al. (2005) använde polymorfismer i generna som kodar för tiopurin S-metyltransferas (TPMT; 187680), GGH och den reducerade folatbäraren (SLC19A1; 600424) för att bedöma arten av kromosomalt förvärv och dess påverkan på överensstämmelsen mellan genotyp och fenotyp i cancerceller. TPMT- och GGH-aktiviteterna i somatiska celler överensstämde med könscellernas genotyper, medan aktiviteterna i leukemicellerna bestämdes av kromosomantalet och huruvida de förvärvade kromosomerna innehöll en vildtyp- eller variantallel. Leukemiceller som hade förvärvat ytterligare en kromosom som innehöll en TPMT- eller GGH-allel av vildtyp hade betydligt lägre ackumulering av tioguaninnukleotider respektive metotrexatpolyglutamat. Bland dessa gener fanns det ett betydande antal förvärvade kromosomer med vildtyp- och variantalleler. Därför kan kromosomala vinster förändra överensstämmelsen mellan germina genotyp och cancercellsfenotyper, vilket tyder på att allelspecifik kvantitativ genotypning kan krävas för att entydigt definiera cancerfarmakogenomik.

Yin et al. (1999) fastställde att GGH-genen innehåller 9 exoner och sträcker sig över 24 kb. Sekvensen uppströms exon 1 består av en promotorliknande GC-rik region och ett antal förmodade cis-aktiva element, inklusive Sp1 (189906), AP1 (165160) och MZF1 (194550) platser; det finns ingen TATA-sekvens.

Yin et al. (1999) uppgav att GGH-genen kartläggs på kromosom 8q12.23-q13.1.

Gamma-glutamylhydrolas katalyserar nedbrytningen av de aktiva polyglutamaterna av naturliga folater och antifolatet metotrexat (MTX). Cheng et al. (2006) fann att GGH-aktiviteten är direkt relaterad till GGH mRNA-uttrycket i akuta lymfoblastiska leukemiceller (ALL) hos patienter med en wildtype germline GGH-genotyp. De identifierade två CpG-öar i den region som sträcker sig från GGH-promotorn genom det första exonet och in i intron 1 och visade att metylering av båda CpG-öarna i GGH-promotorn (som ses i leukemiceller från cirka 15 % av patienterna med ickehyperdiploid B-linjebildning av ALL) är förknippad med signifikant reducerat uttryck av GGH mRNA och katalytisk aktivitet och med en signifikant högre ackumulering av MTX-polyglutamater i ALL-celler. Dessutom var metylering av en CpG-ö specifik för leukemiceller och hade en uttalad effekt på GGH-uttrycket, medan metylering av den andra ön var vanlig i leukemiceller och normala leukocyter, men förändrade inte GGH-uttrycket nämnvärt. Dessa resultat visade att GGH-aktiviteten i mänskliga leukemiceller regleras av epigenetiska förändringar, utöver tidigare erkända genetiska polymorfismer och karyotypavvikelser, som tillsammans bestämmer interindividuella skillnader i GGH-aktivitet och påverkar ackumuleringen av MTX-polyglutamater i leukemiceller.