ビオチニダーゼ

ビオチニダーゼ（EC 3.5.1.12、アミドヒドロラーゼビオチニダーゼ、BTD ）は、ビオチナーゼとしても知られ、^{[1]ヒトでは}BTD遺伝子によってコードされる酵素です。

この酵素はビオチンアミドを分解し、遊離ビオチンとアミンを放出します。主な基質はビオシチン、つまりリジンに結合したビオチンです。また、ビオチンエステルを分解することもできます。

この酵素は、ビタミン B 群のビオチン(ビタミン H とも呼ばれる) を体内で使用およびリサイクルできるようにします。ビオチニダーゼは、体が遊離した非結合型のビオチンを必要とするため、食物からビオチンを抽出します。この酵素は、機能するためにヘルパー成分として使用する体内の酵素からもビオチンをリサイクルします。カルボキシラーゼとして知られるこれらの酵素は、脂肪、炭水化物、およびタンパク質の処理に重要です。ビオチンは、リジンと呼ばれるアミノ酸(タンパク質の構成材料)を介してこれらのカルボキシラーゼ酵素に結合し、ビオシチンと呼ばれる複合体を形成します。ビオチニダーゼはビオシチンからビオチンを除去し、他の酵素が再利用できるようにします。

ビオチンはビタミンHとも呼ばれ、脂肪、炭水化物、タンパク質の代謝を助ける重要な水溶性ビタミンです。人体はビオチンを生成することはできませんが、食事、体内循環、ある程度は腸内細菌から摂取することができます。 ビオチン欠乏症は、行動障害、協調運動障害、学習障害、発作を引き起こす可能性があります。

酵素に非共有結合しているほとんどのビタミンとは異なり、ビオチンは化学的に結合（共有結合）しているため、酵素変性から簡単には除去できません。ビオチニダーゼ活性がなければ、ビタミンビオチンは食品から分離できず、したがって体内で使用されません。 ビオチニダーゼ欠損症は、BTD遺伝子の変異によって引き起こされる遺伝性疾患です。ビオチニダーゼ活性が欠損している場合、ビオチンは体内でリサイクルされず、摂取した食品から除去されません。ビオチンは、結合している酵素からリサイクルされません。ビオチニダーゼ活性が欠損していると、カルボキシラーゼと呼ばれる特定の 代謝酵素が機能しなくなり、タンパク質、脂肪、炭水化物の適切な処理が阻害されます。ビオチニダーゼ活性を欠いている人でも、少量のビオチンを摂取すると、カルボキシラーゼは正常になります。新生児約 60,000 人に 1 人が、重度 (通常の酵素活性の 10% 未満) または部分的 (通常の酵素活性の 10 ～ 30%) なビオチニダーゼ欠乏症の影響を受けています。

BTD遺伝子は、第 3 染色体の短腕 (p 腕) の25 番目の位置、塩基対15,618,326 から塩基対 15,662,328 までにあります。BTD 遺伝子の変異はビオチニダーゼ欠損を引き起こします。

ビオチニダーゼ欠損症を引き起こす BTD 遺伝子の変異が約 100 個発見されています。これらの変異により、酵素の生成が妨げられるか、生成された酵素が機能しなくなります。

この疾患は常染色体劣性遺伝形式で遺伝します。つまり、この疾患を発症するには、各細胞内の遺伝子のコピーが 2 つ変化している必要があります。ほとんどの場合、常染色体劣性疾患を持つ子供の両親は影響を受けず、変化した遺伝子のコピーを 1 つ保持しています。^[2]

BTD遺伝子変異データベース

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• Hymes J、Stanley CM、Wolf B (2001)。 「ビオチニダーゼ欠損症を 引き起こすBTDの変異」。Hum Mutat。18 ( 5): 375–81。doi : 10.1002/humu.1208。PMID 11668630。S2CID 31031088  。
• Wolf B (2003). 「ビオチニダーゼ欠損症: 新たな方向性と実際的な懸念」Curr Treat Options Neurol . 5 (4): 321–328. doi :10.1007/s11940-003-0038-4. PMID  12791199. S2CID  25158348.

 この記事には、Genetics Home Reference（米国国立医学図書館）のパブリック ドメイン資料が組み込まれています。

• 米国国立医学図書館医学件名標目表(MeSH)のビオチニダーゼ