Кіріспе
Адамда кездесетін сүтқоректілер ақуызы. Адамның гомеостаздық темірді реттеуші ақуызы, сондай-ақ HFE ақуызы (Жоғары FE2+) деп белгілі, – бұл адамдарда HFE генімен кодталатын трансмембраналық ақуыз. HFE гені 6-шы хромосоманың қысқа жағында, 6p22.2 орнында орналасқан.
Human homeostatic iron regulator protein, also known as the HFE protein (High FE2+), is a transmembrane protein that in humans is encoded by the HFE gene. The HFE gene is located on short arm of chromosome 6 at location 6p22.2
Функция
Бұл ген кодтайтын ақуыз – МНҚ I класты ақуыздарға ұқсас интегралды мембраналық ақуыз және бета 2 микроглобулинмен (бета2М) байланысады. Бұл ақуыздың қан айналымындағы темірдің сіңуін реттеуге, трансферрин рецепторының трансферринмен өзара әрекеттесуін бақылап тұру арқылы көмектесетіні есептеледі. HFE генінде 12 кб-қа созылатын 7 экзон бар. Толық ұзындығы транскрипт 6 экзоннан тұрады. HFE ақуызы 343 аминқышқылынан құралған. Оның құрамында ретімен келесі компоненттер бар: сигналдық пептид (ақуыздың бастапқы бөлігі), клеткадан тыс трансферрин рецепторына байланысатын аймақ (α1 және α2), иммуноглобулин молекулаларына ұқсайтын бөлік (α3), ақуызды жасуша мембранасына бекітетін трансмембраналық аймақ және қысқа цитоплазмалық «құйрық». HFE кішкентай ішектің сіңіруші жасушаларында, асқазан эпителий жасушаларында, тіндік макрофагтарда, қан моноциттері мен гранулоциттерінде, сондай-ақ плацентадағы темір тасымалдау тіні – синцитиотрофобластарында көптеп кездеседі.
Клиникалық маңызы
Темірді сақтау бұзылысы – тұқым қуалайтын гемохроматоз (HHC) – бұл автосомалық рецессивті генетикалық бұзылыс, ол көбінесе осы геннің зақымдануынан туындайды. Гемохроматозға ең көп байланысты генетикалық вариант – p. C282Y. Солтүстік Еуропалық текті шамамен 1/200 адамның осы варианттың екі көшірмесі бар; олар, әсіресе ерлер, гемохроматоз даму қаупі жоғары. Бұл вариант Вильсон ауруының фенотипін өзгертетін факторлардың бірі болуы мүмкін, бұл аурудың белгілерінің ертерек пайда болуына себеп болуы мүмкін. Әртүрлі этникалық топтардағы Батыс Еуропалық ақ нәсілді халықта HFE C282Y аллелінің жиілігі 5-14%, ал Солтүстік Америкада испаноязыл емес ақ нәсілді халықта 6-7% құрайды. C282Y полиморфизм ретінде тек Батыс Еуропалық ақ нәсілді және олардан тараған халықта ғана кездеседі, бірақ C282Y Еуропадан тыс ақ емес халықта тәуелсіз түрде пайда болған болуы мүмкін. HFE H63D – бүкіл әлемге тараған, бірақ еуропалық текті адамдарда ең көп кездеседі. Әртүрлі этникалық топтардағы Батыс Еуропалық халықта H63D аллелінің жиілігі 10-29%, ал Солтүстік Америкада испаноязыл емес ақ нәсілді халықта 14-15% құрайды. Кем дегенде 42 мутация HFE интрон және экзондарына қатысты анықталды, олардың көпшілігі гемохроматозбен ауыратын адамдарда немесе олардың туыстарында табылды. Бұл мутациялардың көпшілігі сирек кездеседі. Көптеген мутациялар гемохроматоз фенотипін тудырады немесе тудыруы мүмкін, көбінесе HFE C282Y-мен біріккен гетерозиготтық күйде. Басқа мутациялар синонимді немесе темір фенотипіне тигізетін әсері, болған жағдайда, дәлелденбеген. Оның негізгі әрекеті – темірді сақтау гормоны гепцидинді реттеу.
Н. о. мысықтар
Тышқандарда (немесе басқа да тәжірибелік жануарларда) қызығушылық тудыратын геннің бір бөлігін немесе толығымен жоюға болады, бұл геннің және оның кодиранды ақуызының функциясын зерттеу үшін қолданылады. Мұндай тышқандар жойылған генге қатысты "нокаут" деп аталады. Hfe – адам гемохроматозының HFE геніне тышқандағы балама. HFE генімен кодиранды ақуыз Hfe болып табылады. Барлық алты транскрипцияланған Hfe экзондарының мақсатты нокауты бойынша гомозиготалық (екі аномальды ген көшірмесі) тышқандар Hfe−/− деп белгіленеді. Hfe−/− тышқандарының темірге байланысты белгілері, соның ішінде темірдің сіңуінің жоғарылауы және бауырда темірдің жиналуы, аутосомдық рецессивті тип бойынша мұраға беріледі. Осылайша, Hfe−/− тышқан моделі HFE гемохроматозының маңызды генетикалық және физиологиялық бұзылыстарын имитациялайды. Hfe (C282Y) мутациясына гомозиготалық тышқандар да жасалған. Бұл тышқандар HFE C282Y мутациясына гомозиготалық гемохроматозбен ауыратын адамдарға сәйкес келеді. Бұл тышқандарда темірдің жиналуы Hfe−/− тышқандарына қарағанда аз дамиды.
HFE мутациялары және басқа жануарларда темірдің артық жүктемесі
Қара мүйізқұйрық (Diceros bicornis) темірдің артық жиналуымен күресуі мүмкін. Қара мүйізқұйрықтардың HFE генінің, темірге кедей диетадан темірді сіңіруді жақсартуға бейімделу механизмі ретінде мутацияға ұшырағанын анықтау үшін Beutler және авторлар төрт түрлі мүйізқұйрықтың (екі жапырақ жегіш және екі шөп жегіш түр) HFE кодтау аймағының толық тізбегін зерттеді. HFE түрлер арасында жақсы сақталғанмен, мүйізқұйрық пен адам немесе егеуқұйрық арасында көптеген нуклеотидтік айырмашылықтар табылды, олардың кейбіреулері туынды аминқышқылдарды өзгертті. Тек бір аллель, қара мүйізқұйрықтағы p. S88T, HFE функциясына кері әсер етуі мүмкін кандидат болып табылды. p. S88T HFE мен TfR1 өзара әрекеттесуіне қатысатын жоғары сақталған аймақта кездеседі.