BBS5 유전자 기능: 바르데트-비델 증후군에서의 역할
Bardet-Biedl 증후군 (BBS)은 다양한 증상이 나타날 수 있는 희귀한 유전 질환으로, 시신경 퇴행을 포함할 수 있습니다. BBS는 인구에서 매우 낮은 유병률을 보이며, 10만 명당 1명 미만의 환자를 차지합니다. BBS 환자는 복부 지방 축적과 관련된 비만 문제를 겪을 수 있으며, 일반적으로 지적 장애를 동반합니다.
BBS5 유전자 개요
Bardet-Biedl 증후군 5 (BBS5) 유전자는 인간 염색체 2q31.1에 위치하며, 길이가 약 27kb이고 12개의 엑손을 포함합니다. 이 유전자가 인코딩하는 BBS5 단백질은 341개의 아미노산 잔기를 포함하며, 생체 내에서 인지질, 특히 인산티디일인오시톨 3-인산 (PI3P)과의 결합을 매개합니다. 또한 BBS5 단백질은 BBS1, BBS2, BBS4, BBS7, BBS8, BBS9, BBS18 단백질과 함께 이질팔량체 단백질 복합체인 BBSome을 형성하며, 주요 섬모의 균형 유지에 핵심적인 역할을 합니다. BBSome의 이상은 심각한 Bardet-Biedl 증후군 (BBS)을 유발할 수 있습니다.
단백질 기능
BBSome 복합체는 특정 막 단백질이 주요 섬모로 정렬되기 위해 필요한 코트 복합체로 작용한다고 여겨집니다. BBSome 복합체는 섬모 형성에 필수적이지만, 중심체 위성 기능에는 필요하지 않습니다. 이 섬모 형성 기능은 라브8 GDP/GTP 교환 인자에 의해 부분적으로 매개되며, 이 인자는 기저체에 위치하고 BBSome과 접촉합니다. 라브8(GTP)은 주요 섬모 내로 진입하여 섬모 막의 확장을 촉진합니다. 먼저 BBSome은 섬모 막과 결합하고, 라브8의 구아노신 교환 인자(GEF)인 RAB3IP/Rabin8과 결합한 후, 라브8-GTP가 섬모로 이동하여 운반 소포의 기저부에 도킹 및 융합을 촉진합니다. BBSome 복합체는 LTZL1과 함께 스무스니드(SMO)의 섬모 내 이동을 조절하고, 소닉 헤지호그(SHH) 경로 조절에 기여합니다. BBSome은 망막 추출물에서 Arl6의 주요 효과자입니다. 따라서 Arl6는 BBSome이 섬모로의 정착에 특별히 필요하지만, BBSome의 조립에는 필요하지 않습니다 [1].
Bardet-Biedl 증후군 (BBS)
1880년대, 로렌스와 무ーン 의사들이 망막색소변성, 비만, 지적 장애를 동반한 가족을 기술하였습니다. 이 가족의 환자들은 이후 경직성 반마비 증상을 발현하게 되었으며, 최종적으로 Bardet-Biedl 증후군 (BBS)으로 명명되었습니다. BBS는 희귀한 자가우성 열성 유전성 섬모병이며, BBS와 관련된 유전자는 표 1에 나열되어 있습니다. BBS1 및 BBS10 유전자 변이로 인한 유전자형은 북유럽 및 북미 지역에서 약 51%와 약 20%를 차지합니다. Bardet-Biedl 증후군 단백질은 주요 섬모/기저체 복합체에 국소화되며, 이는 세포 간 신호 전달을 주로 담당하는 광범위하게 발현되고 진화적으로 보존된 세포소기관입니다. BBS를 유발하는 유전자는 다른 섬모병도 유발할 수 있으며, 대표적인 예로 CEP290이 있으며, 이는 줄리에르 증후군, 레버 선천성 아마우로시스, 메켈 증후군, 세니어-로켄 증후군을 유발할 수 있습니다.
| BBS 유형 | 유전자 이름 |
|---|---|
| BBS1 | BBS1 |
| BBS2 | BBS2 |
| BBS3 | ARL6 |
| BBS4 | BBS4 |
| BBS5 | BBS5 |
| BBS6 | MKKS |
| BBS7 | BBS7 |
| BBS8 | TTC8 |
| BBS9 | BBS9 |
| BBS10 | BBS10 |
| BBS11 | TRIM32 |
| BBS12 | BBS12 |
| BBS13 | MKS1 |
| BBS14 | CEP290 |
| BBS15 | WDPCP |
| BBS16 | SDCCA8 |
| BBS17 | LZTFL1 |
| BBS18 | BBIP1 |
| BBS19 | IFT27 |
| BBS20 | IFT172 |
| BBS21 | C8orf37 |
증상
BBS의 주요 특징은 복부 비만, 지적 장애, 신장 이상, 단지지지, 시신경 퇴행 및 성기 저하입니다. 참고로, BBS 환자의 많은 경우 후각에 문제가 있습니다. BBS 환자는 냄새를 감지하는 능력이 감소하는데, 이는 뇌의 ‘후각 구’라는 구조의 크기 변화 때문입니다. 이는 비교적 경미한 문제이지만, 예를 들어 스토브에서 가스 누출을 감지하지 못할 경우 안전에 영향을 줄 수 있습니다. 남성과 여성 모두 생식 기능에 문제가 발생할 수 있습니다. BBS를 가진 임산부는 고위험 임신을 잘 다룰 수 있는 산부인과 전문의의 철저한 관리가 필요합니다.
참고문헌:
- Jin H, White SR, Shida T, Schulz S, Aguiar M, Gygi SP, Bazan JF, Nachury MV. The conserved Bardet-Biedl syndrome proteins assemble a coat that traffics membrane proteins to cilia. Cell. 2010 Jun 25;141(7):1208-19. doi: 10.1016/j.cell.2010.05.015. PMID: 20603001; PMCID: PMC2898735.
- https://www.uniprot.org/uniprot/Q8N3I7
- Forsythe E, Kenny J, Bacchelli C, Beales PL. Managing Bardet-Biedl Syndrome-Now and in the Future. Front Pediatr. 2018 Feb 13;6:23. doi: 10.3389/fped.2018.00023. PMID: 29487844; PMCID: PMC5816783.
