メバロン酸キナーゼ

メバロン酸キナーゼ

メバロン酸キナーゼ（Mevalonate kinase, MVK）は、生物が生命活動に必要な多様な有機化合物を合成する過程の一つ、イソプレノイド生合成経路において中心的な役割を担う酵素です。特に、この経路の中でも「メバロン酸経路」と呼ばれる合成ルートの4番目の段階で機能します。ヒトを含む哺乳類から細菌まで、幅広い生物種に存在しており、ヒトではMVK遺伝子によってその情報がコードされています。

生化学的機能

メバロン酸キナーゼの主要な役割は、イソプレノイドやステロール（コレステロールなど）といった重要な脂質分子の生合成における鍵となる中間体であるメバロン酸に、リン酸基を付加することです。この化学反応を通じて、メバロン酸は5-ホスホメバロン酸へと変換されます。これは、メバロン酸経路の初期段階における非常に重要なステップであり、その後のイソプレノイド鎖の延長や多様な分子への変換へとつながる出発点となります。

この酵素の活性がわずかに低下するだけでも、その下流の代謝が滞り、メバロン酸経路の中間体であるメバロン酸が細胞内に蓄積することが知られています。具体的には、通常の活性の5%から10%程度の低下でさえ、後述するメバロン酸キナーゼ欠損症という疾患の発症に関与すると考えられています。

メバロン酸キナーゼは、メバロン酸経路のさらに下流で働く5番目および6番目の酵素と、アミノ酸配列において類似性が見られます。これらの酵素は、GHMPファミリーと呼ばれる共通祖先から進化したと考えられており、構造や機能にある程度の共通点を持つことが示唆されています。

臨床的意義

メバロン酸キナーゼの機能異常は、いくつかの臨床的な問題と関連しています。特に、繰り返し発熱を伴う疾患である高IgD症候群との関連が深く研究されています。

MVK遺伝子に遺伝子変異が生じると、メバロン酸キナーゼの機能が著しく低下または失われ、「メバロン酸キナーゼ欠損症」と呼ばれる先天性代謝異常症を引き起こします。この疾患は、尿中に多量のメバロン酸が排出されることから、かつて「メバロン酸尿症」とも呼ばれていました。主な症状としては、精神運動発達の遅れ、身体の発育不全、肝臓や脾臓の腫れ（肝脾腫）、貧血、そして繰り返し高熱に見舞われることが挙げられます。

また、MVK遺伝子の機能不全は、周期性発熱を主な特徴とする「高IgD症候群」も引き起こします。この疾患では、リンパ節の腫れ、関節の痛み、胃腸の不調、皮膚の発疹といった症状を伴う発熱が周期的に再発します。これらの疾患症状は、多くの場合、幼児期から現れ始め、患者がストレスを感じたり細菌感染を起こしたりすると、さらに活発化することが知られています。

これらの疾患の診断は、その症状の多様性や他の発熱性疾患との区別が難しいことから、時間を要する場合があります。メバロン酸キナーゼの活性測定やMVK遺伝子の遺伝子解析が診断確定に用いられますが、診断に至るまでに長い間、病名が分からない状態が続くことも少なくありません。

メバロン酸キナーゼとその関連疾患に関する研究は現在も進められており、病態のさらなる解明や治療法の開発が期待されています。

もう一度検索