醛缩酶 B、果糖二磷酸酯; ALDOB

果糖-1,6-二磷酸醛缩酶 B
醛缩酶B； ALDB
醛缩酶2； ALDO2

HGNC 批准的基因符号：ALDOB

细胞遗传学位置：9q31.1 基因组坐标（GRCh38）：9:101,420,560-101,435,774（来自 NCBI）

▼ 说明

1,6-二磷酸果糖醛缩酶（EC 4.1.2.13）是一种糖酵解酶，可催化 1,6-二磷酸果糖可逆转化为 3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮。该酶是相同的 40-kD 子单元的四聚体。脊椎动物有 3 种醛缩酶同工酶：醛缩酶 A（103850）、B（ALDOB）和 C（ALDOC；103870），它们的特点是具有电泳和催化特性。活性位点赖氨酸周围的醛缩酶序列在进化中高度保守。哺乳动物组织以明确的模式表达醛缩酶同工酶。发育中的胚胎会产生醛缩酶 A，该酶继续在许多成体组织中表达，有时表达水平比胚胎中高得多。在成人肌肉中，醛缩酶 A 的含量可高达细胞总蛋白的 5%。在成人肝脏、肾脏和肠道中，醛缩酶 A 的表达受到抑制，并产生醛缩酶 B。在大脑和其他神经组织中，醛缩酶 A 和 C 的表达大致相同。在转化的肝细胞中，醛缩酶 A 取代了醛缩酶 B（Rottmann et al., 1984）。

▼ 克隆与表达

罗特曼等人（1984）使用兔醛缩酶 A cDNA 作为杂交探针，从人肝脏 cDNA 文库中鉴定了几个醛缩酶 B 基因克隆。推导的蛋白质含有364个残基。

日比等人（1986）从人杂交瘤克隆中分离出单克隆抗体，并提供证据表明肝型醛缩酶B是所述人抗体识别的抗原。

▼ 基因结构

ALDOB 基因包含 9 个外显子，其中第一个是非翻译的（Tolan 和 Penhoet，1986）。

▼ 测绘

Lebo 等人使用双激光染色体分选和斑点印迹 DNA 分析进行快速基因作图的方法（1984）将醛缩酶 B 分配给染色体 9。

为了将基因定位到染色体 9，Henry 等人（1985）使用用于 ALDOB 的克隆 cDNA 探针和 Southern 印迹技术来分析来自啮齿动物-人类体细胞杂交体的 DNA。对 2 名涉及染色体 9 的不平衡重排患者的基因剂量研究和原位杂交表明定位于 9q13-q32，最有可能定位于 9q21.3-q22.2。

皮尔兹等人（1993）将 ALDOB 基因的同源基因对应到染色体 4。

α-1-微球蛋白基因（AMBP; 176870）和 PAX5 基因（167414）的同源物也存在于人类染色体 9 上，被发现对应到染色体 4。

假基因

Lebo（1986）发现位于 10q 的醛缩酶假基因具有与 ALDOB（染色体 9）相似的侧翼序列以及与 ALDOA（103850）编码片段相似的其他序列，Lebo（1986）将其对应到染色体 16 。

▼ 基因功能

蒙尼奇等人（1985）证明肝脏中的醛缩酶 B 亚型受到饮食控制。摄入果糖饮食会诱导肝脏中 ALDOB mRNA 的表达，而在静息或禁食条件下，肝脏中的表达较低。动物研究表明，肝脏中醛缩酶 B 的表达受到可的松、甲状腺激素、胰岛素和胰高血糖素的激素控制。肾脏和肠道中的基因表达对激素操纵不那么敏感。

▼ 分子遗传学

在来自几个具有遗传性果糖不耐受症的无关家庭的受影响个体中（HFI；229600），Cross 等人（1988）鉴定了 ALDOB 基因突变的纯合性（A149P; 612724.0001）。研究结果表明，这种突变可能是这种疾病的常见原因。

Cross 和 Cox（1990）发现果糖不耐受患者的醛缩酶 B 基因存在缺失。两个分别是 1.65 kb 和 1.4 kb 的大缺失，而第三个是 4 bp 的小缺失（612724.0004）。

Tolan（1995）回顾了当时已报道的21种ALDOB突变； 15 个是单碱基替换，导致 9 个氨基酸替换、4 个无义密码子和 2 个假定的剪接缺陷，另外 6 个是缺失。在外显子 5 和 9 中观察到反复突变。

雷洛斯等人（2000）描述了 7 种天然人醛缩酶 B 变体的生化和生物物理特征，这些变体在遗传性果糖不耐受患者中鉴定出来，并在大肠杆菌中表达为重组蛋白，并从中纯化至同质。突变型醛缩酶都是错义变体，可分为 2 个主要组：催化突变体，保留四聚体结构，但改变了动力学特性（例如 W147R（612724.0012）、R303W 和 A337V），以及结构突变体，其中同四聚体很容易形成解离成酶活性严重受损的子单元（例如，A174D（612724.0002）和 N334K（612724.0006））。结果表明，醛缩酶 B 四级结构的完整性对于维持其完整的催化功能至关重要。

埃斯波西托等人（2002）发现携带 W147R 突变或 N334K 突变的重组蛋白显示催化效率显着降低，而携带 A149P（612724.0001）突变的重组蛋白则导致蛋白失活。携带 A174D 突变或外显子 6（612724.0011） 6 bp 缺失的重组醛缩酶 B 酶无法以可溶形式回收，表明整体结构完整性丧失。

Davit-Spraul 等人在来自 92 个遗传性果糖不耐受家族的 162 名患者中进行了研究（2008）在 ALDOB 基因中鉴定出 16 种不同的突变，其中包括 8 种新突变。大多数患者是法国人。最常见的突变是 A149P（64%）、A174D（612724.0002）（16%）和 N335K（612724.0006）（5%）。仅对这 3 种突变进行筛查就证实了 92 名先证者中的 69 名（75%）的诊断。

▼ 动物模型

奥佩尔特等人（2015）发现Aldo2缺失小鼠的表型是遗传性果糖不耐受的表型。无效小鼠表现出生长障碍和肝功能障碍，而摄入果糖会加剧这种功能障碍。 Aldo2缺失小鼠的肝脏表现出快速发生的肝脂肪变性，可以通过从饮食中去除果糖来逆转这种脂肪变性。

▼ 等位基因变异体（15 个选定示例）：

.0001 遗传性果糖不耐受
奥尔多布，ALA149PRO

克罗斯等人（1988）首次报道了遗传性果糖不耐受中 ALDOB 基因的分子损伤（HFI; 229600）。 ALDOB 基因外显子 5 中的 G-C 转换为限制性内切酶 AhaII 创建了一个新的识别位点，并导致底物结合关键区域内的 ala149-to-pro（A149P）取代。 Cross 等人利用这种新颖的限制性位点和聚合酶链式反应（PCR）（1988）表明该患者是纯合子。另外三名与原患者无关的遗传性果糖不耐受患者也被发现具有相同的突变； 2 名是纯合子，1 名是 ALDOB 基因中存在另一个突变的复合杂合子。

Cross 和 Cox（1989）使用等位基因特异性寡核苷酸探针检测其他谱系中的 A149P 突变。他们在接受检查的所有 12 名英国患者中发现了相同的突变。通过对漱口水样品中的 DNA 进行特异性扩增，然后与等位基因特异性寡核苷酸杂交，可以实现纯合子和杂合子的诊断。

在一项针对来自欧洲和美国的果糖不耐受患者的研究中，Cross 等人（1990）在 67% 的测试等位基因中发现 A149P 突变。这种突变在北欧患者中比南欧患者中更为常见。

Brooks 和 Tolan（1993）研究了 A149P 突变的可能起源，该突变占果糖不耐受基因的 57%。在 15 个纯合子中，他们发现 A149P 突变和特定 2 位点 RFLP 之间存在绝对连锁不平衡，表明单一起源和创始人效应。

杜尔森等人（2001）对 13 名患有遗传性果糖不耐受的土耳其患者进行了 3 种常见突变的筛查。其中 9 名患者为 A149P 突变纯合子，其频率约为 55%。

戴维-斯普拉尔等人（2008）在来自 92 个遗传性果糖不耐受家庭的 162 名患者的 64% 的突变等位基因中发现了 A149P 突变，他们将其称为 ALA150PRO（A150P）。大多数患者是法国人。

.0002 遗传性果糖不耐受
奥尔多布，ALA174ASP

克罗斯等人（1990）在来自意大利、瑞士和南斯拉夫的遗传性果糖不耐受患者（HFI; 229600）中发现了 ALDOB 基因中的 ala174-to-asp（A174D）替换（总频率为 16%），但在来自意大利的患者中没有发现这种替换。英国、法国或美国。

戴维-斯普拉尔等人（2008）在来自 92 个遗传性果糖不耐受家庭的 162 名患者的 16% 突变等位基因中发现了 A174D 突变，他们将其称为 ALA175ASP（A175D）。

.0003 遗传性果糖不耐受
奥尔多布，LEU288DEL

西西里岛果糖不耐受患者（HFI; 229600） Cross 等人（1990）在 ALDOB 基因的密码子 288 中发现 1-bp 缺失，导致移码和提前终止（L288delC）。他们估计，用有限数量的等位基因特异性寡核苷酸筛查某些 ALDOB 突变（612724.0001-612724.0003）将发现超过 95% 的果糖不耐受病例。

.0004 遗传性果糖不耐受
ALDOB、4-BP DEL

在一名果糖不耐受患者（HFI; 229600）中，Dazzo 和 Tolan（1990）发现 ALDOB 基因中的 2 个突变存在复合杂合性：常见的 A149P 突变（612724.0001）和外显子 4 中的 4 bp 缺失，导致移码密码子 118 和 132 个氨基酸的截短蛋白质。

.0005 遗传性果糖不耐受
奥尔多布，CYS240TER

在一名果糖不耐受患者（HFI; 229600）中，Kajihara 等人（1990）鉴定出 ALDOB 基因中的纯合 720C-A 颠换，导致 cys240-to-ter（C240X）取代。大肠杆菌中的表达研究表明，突变直接影响酶的功能。

.0006 遗传性果糖不耐受
奥尔多布，ASN334LYS

Cross 等人在 4 名无关的南斯拉夫遗传性果糖不耐受患者中（HFI; 229600）（1990）在 ALDOB 基因的外显子 9 中发现了 G 到 C 的颠换，导致 asn334 到 lys（N334K）的取代。 1 名患者的突变以纯合状态存在，另外 3 名患者的突变以复合杂合状态存在（1990）还在一位奥地利和一位英国果糖不耐受患者的复合杂合状态下发现了这种突变。

塞巴斯蒂奥等人（1991）在 11 名无关的意大利遗传性果糖不耐受患者中发现了 N334K 突变。

戴维-斯普拉尔等人（2008）在来自 92 个遗传性果糖不耐受家族的 162 名患者的 5% 的突变等位基因中发现了 N334K 突变，他们将其称为由外显子 9 中的 1005C-G 颠换引起的 N335K 突变。这是他们研究中发现的第三个最常见的突变等位基因。大多数患者是欧洲的土耳其移民，这表明这种突变在东南欧更为常见。

.0007 遗传性果糖不耐受
ALDOB、7-BP DEL/1-BP INS、3-PRIME IVS8

在一名果糖不耐受患者（HFI; 229600）中，Brooks 等人（1991）发现了 ALDOB 基因中 2 个突变的复合杂合性：常见的 A149P 取代（612724.0001）和内含子 8 的 3-prime 剪接位点处的 7-bp 缺失/1-bp 插入。他们通过扩增发现了第二个突变通过 PCR 检测 8 个蛋白质编码 ALDOB 外显子，包括剪接信号，然后用等位基因特异性寡核苷酸（ASO）探针对扩增的 DNA 进行斑点印迹杂交，

.0008 遗传性果糖不耐受
奥尔多布，ARG3TER

在来自土耳其东部的一个患有果糖不耐受的近亲家庭的受影响成员中（HFI；229600），Ali 等人（1994）鉴定了 ALDOB 基因中的纯合 C 到 T 转变，导致 arg3 到 ter（R3X）取代。作者将该突变称为 R3op。

.0009 遗传性果糖不耐受
奥尔多布，ARG59TER

Ali 等人在一位患有果糖不耐受症（HFI; 229600）的奥地利妇女中发现了 1 个东欧 N334K 突变（612724.0006）拷贝（1994）发现另一个等位基因有 C 到 T 的转变，导致 arg59 到 ter（R59X）的取代。

.0010 遗传性果糖不耐受
奥尔多布，IVS6AS，G-A，-1

在一名患有果糖不耐受的法国患者（HFI; 229600）中，已知其 A174D 突变（612724.0002）杂合，Ali 等人（1994）还在内含子 6 的最后一个碱基中发现了杂合的 G 到 A 的转变，从而改变了 3-prime 剪接受体位点。这个突变和 Ali 等人报道的其他 2 个突变（1994）（612724.0008-612724.0009）在扩增难治性突变系统中很容易检测到。

.0011 遗传性果糖不耐受
ALDOB、6-BP DEL、外显子 6

Santamaria 等人对一名患有遗传性果糖不耐受（HFI; 229600）的 6 岁患者进行了研究（1999）在醛缩酶 B 基因的外显子 6 中检测到 6 bp 的缺失，导致 2 个氨基酸残基 leu182 和 val183 的消除，但在框内留下了信息。在另一个等位基因上，患者携带 asn334 到 lys 的突变（参见 612724.0006）。使用兔肌肉醛缩酶的晶体结构作为参考模型，通过分子图形分析阐明了 6 bp 缺失在酶中诱导的 3 维结构改变。这些研究表明，leu182 和 val183 的消除会扰乱相邻催化残基（例如 lys146 和 glu187）的正确方向。

.0012 遗传性果糖不耐受
奥尔多布，TRP147ARG

在受遗传性果糖不耐受（HFI; 229600）影响的 1 名亲属中，Ali 和 Cox（1995）鉴定了 ALDOB 基因（612724.0004）外显子 4 中 4 bp 缺失和 T 到 C 转变的复合杂合性位于外显子 5 中，导致 trp147 突变为 arg（W147R）。在其他受影响的亲属或 100 多个不相关的疾病等位基因中未检测到 W147R 突变。

.0013 遗传性果糖不耐受
ALDOB，6.5-KB DEL

Esposito 等人在 6 名无关的意大利遗传性果糖不耐受患者（HFI; 229600）中进行了研究（2010）在 ALDOB 基因中发现了一个 6.5 kb 的缺失，导致外显子 2 至 6 的缺失和无效等位基因。所有患者均具有与另一个致病性 ALDOB 等位基因复合杂合性的 6.5 kb 缺失。对断点的分析表明，缺失是由重复的 DNA 序列介导的，但作者不能排除创始人效应。

.0014 遗传性果糖不耐受
奥尔多布，ARG46TRP

在一名果糖不耐受患者（HFI; 229600）中，Esposito 等人（2010）鉴定了 ALDOB 基因外显子 3 中的杂合 136A-T 颠换，导致保守残基中的 arg46 至 trp（R46W）取代。在 300 个对照等位基因中未发现该突变。排除了 ALDOB 基因的第二个突变或缺失，表明该患者是该突变的杂合子。患者摄入果糖后出现轻度低血糖和酮症，并且明显厌恶甜食和水果。体外功能表达测定表明，与野生型相比，R46W 变体对 1-磷酸果糖的催化效率低 14 倍，而对二磷酸果糖没有明显变化。结构分析表明，arg46残基远离四聚体界面，具有结构灵活性，但带正电荷的arg46残基的丢失可能会改变果糖-1-磷酸的结合。报告强调，杂合的 ALDOB 突变可能会导致某些患者出现症状。

.0015 遗传性果糖不耐受
奥尔多布，TYR343HIS

在一名果糖不耐受患者（HFI; 229600）中，Esposito 等人（2010）在 ALDOB 基因的外显子 9 中发现了一个杂合的 1027T-C 转变，导致高度灵活的 C 末端的保守残基发生 tyr343 到 his（Y343H）的取代。在 300 个对照等位基因中未发现该突变。排除了 ALDOB 基因的第二个突变或缺失，表明该患者是该突变的杂合子。 8 个月大时，患者因一系列伴有严重肝功能障碍的发热症状而入院。 1个月后，她因不明原因死亡。体外功能表达研究表明，Y343H 变体在高温下对 1-磷酸果糖的活性显着降低，表明结构扰动。报告强调，杂合的 ALDOB 突变可能会导致某些患者出现症状。