OTC

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オルニチンカルバモイル化酵素（OTC）は、尿素回路に必要な5つの酵素の1つです。ヒトのOTC遺伝子はX染色体に位置しており、ゲノムDNAとタンパク質の配列が決定されており、タンパク質のX線三次元構造も発表されています。オルニチンカルバモイル化酵素（OTC）は、尿素回路に必要な5つの酵素の1つです。ヒトのOTC遺伝子はX染色体に位置しており、ゲノムDNAとタンパク質の配列が決定されており、タンパク質のX線三次元構造も発表されています。OTCは、基礎科学者がミトコンドリアに入力し、さらにトリマーに組み立てる酵素タンパク質を研究するための良いモデルを提供します。臨床的には、OTC遺伝子変異によって引き起こされるOTC欠損は、小児において比較的一般的で非常に深刻な遺伝性代謝疾患であり、尿素回路障害を引き起こす最も一般的な遺伝病です。

図1. オルニチンカルバモイル化酵素のタンパク質構造。

臨床的症状

新生児期：OTCDの約1/3が、けいれん、異常な筋緊張、嘔吐、昏睡などの形で現れます。急速な発症のため、診断が難しく、死亡率は非常に高いです。遅発性：個々の患者によって大きく異なり、発症は乳児よりも多いです。ほとんどの遅発性患者は、最初の発症前に特異的な症状がなく、精神的発達は正常です。成人後に病気を発症する患者も少数おり、OTC変異遺伝子のキャリアの中には生涯病気を発症しない者もいます。発熱、飢餓、感染、手術などのストレス条件下では、筋肉タンパク質の分解が増加し、急性の高アンモニア血症の発作を引き起こす可能性があります。

薬理学的価値

オルニチンカルバモイル転移酵素の正常値：8～20u/L。

オルニチンカルバモイル転移酵素の臨床的意義：

減少：早産児、オルニチンカルバモイル転移酵素欠損症などで見られます。

上昇：急性ウイルス性肝炎、肝癌、肝細胞壊死、薬物による急性肝障害、急性膵炎、重度のショックの患者で著しく上昇します。軽度または中等度の上昇は、肝硬変、胆石、慢性アルコール中毒、慢性肝炎、肝膿瘍、原発性または二次性肝癌、肝外傷、さまざまな手術後、放射線治療後、急性腸炎などで見られます。

OTCモノマー

OTC遺伝子の変異は、オルニチンアミノトランスフェラーゼの不足を引き起こす可能性があります。OTCの機能が適切でないと、血液中にアンモニアが蓄積し始めるため、尿素回路障害に分類されます。血液中のアンモニアの蓄積は高アンモニア血症と呼ばれます。アンモニアは毒性がありますが、体の窒素源です。したがって、含有量の増加はアミノ酸、グルタミン酸、アラニンの含有量の増加を引き起こします。血中尿素窒素の含有量が減少すると、ホスホカルバモイルリン酸（CP）の含有量が減少し始めます。これにより、CPはウリジン一リン酸合成経路に移行します。この経路の産物はオロト酸です。尿中のオロト酸のレベルが上昇すると、患者が高アンモニア血症に関連する病気を持っていることを示す可能性があります。

治療

高アンモニアレベルの潜在的な治療法は、ナトリウムベンゾエートを投与することで、グリシンと結合してヒッパレートを生成し、同時にアンモニウム基を除去します。ビオチンもOTC酵素の機能に重要な役割を果たし、動物実験でアンモニア中毒を減少させることが示されています。さらに、全身治療的低体温（TH）の使用が治療法として提案され、研究されています。THは、体からアンモニアを抽出するための透析の効果を高めると考えられています。