GLB1-Gen

Das GLB1-Gen (GLB1 steht für Galaktosidase Beta 1) ist ein proteinkodierendes Gen, das auf Chromosom 3p22.3 lokalisiert ist. Ein wichtiges Paralog dieses Gens ist GLB1L. Alternatives Spleißen führt zu mehreren Transkriptvarianten, von denen mindestens eine ein enzymatisches Präproprotein kodiert, das proteolytisch verarbeitet wird, um das reife lysosomale Enzym zu bilden. Dieses Enzym katalysiert die Hydrolyse eines terminalen beta-verknüpften Galaktoserests aus Gangliosid-Substraten und anderen Glykokonjugaten. Mutationen in diesem Gen können zu GM1-Gangliosidose und dem Morquio-B-Syndrom führen.

Das GLB1-Gen kodiert für die Beta-Galaktosidase, ein lysosomales Enzym, das terminale beta-verknüpfte Galaktosereste aus Gangliosid-Substraten und anderen Glykokonjugaten hydrolysiert. Es gehört zur Glykosidhydrolase-Familie 35 und wird als Präproprotein gebildet, das proteolytisch verarbeitet wird, um das reife Enzym zu bilden. Das Protein kommt im Lysosom, im Zytoplasma, im Golgi-Apparat und in extrazellulären Exosomen vor. Seine Expression ist im Atmungssystem, im hepatobiliären System und im männlichen Fortpflanzungssystem besonders hoch.

Die Beta-Galaktosidase 1 wirkt über eine katalytische Domäne und unterstützt den Galaktose-Abbau, den Gangliosid-Abbau, den Glykoprotein-Abbau sowie damit verbundene Kohlenhydrat-Abbauwege.

Pathogene Varianten im GLB1-Gen werden bei der GM1-Gangliosidose und der Mukopolysaccharidose Typ IVB beschrieben. Krankheitsassoziierte Varianten sind bei der GM1-Gangliosidose Typ I, Typ II und Typ III dokumentiert, wodurch eine beeinträchtigte Enzymfunktion mit diesen lysosomalen Speicherkrankheiten in Verbindung gebracht wird.

Die replikative Seneszenz schränkt die Proliferation somatischer Zellen ein, die in Kultur passagiert werden. Sie wird als Parameter für die zelluläre Alterung angesehen. Der am häufigsten verwendete Biomarker für seneszente und alternde Zellen ist die seneszenzassoziierte Beta-Galaktosidase (SA-Beta-Gal). Sie wird als bei pH 6,0 in seneszenten Zellen nachweisbare Beta-Galaktosidase-Aktivität definiert ist. Die Induktion von SA-Beta-Gal während der Seneszenz ist z.T. auf eine erhöhte Expression des lysosomalen Beta-Galaktosidase-Proteins zurückzuführen (Lee BY et al. 2006).

1. Chihanga T et al. (2022) Head and Neck Cancer Susceptibility and Metabolism in Fanconi Anemia. Cancers (Basel) 14:2040.
2. Helbling-Leclerc A et al. (2021) Beyond DNA repair and chromosome instability-Fanconi anaemia as a cellular senescence-associated syndrome. Cell Death Differ 28:1159-1173.
3. Lee BY et al. (2006) Senescence-associated beta-galactosidase is lysosomal beta-galactosidase. Aging Cell 5:187-195.
4. Thompson LH et al. (2009) Cellular and molecular consequences of defective Fanconi anemia proteins in replication-coupled DNA repair: mechanistic insights. Mutat Res 668:54-72.