Relationship between the polymorphisms of catalase and GRB10 gene and the type 2 diabetes in Hungary

Meghatároztuk a vér kataláz enzim referens tartományát nőkben és férfiakban egyaránt. Megtaláltuk a magyarországi hipokatalázémiás betegekben a kataláz gén promoter régiójának -21-es pozíciójában azt az A→T szubsztitúciót, ami a japán típusú akatalázémiában is megtalálható, valamint két új mutációt detektáltunk a -20-as és -18 –as pozícióban. 5 új pont és 2 ismert frameshift mutációt detektáltunk a 2. exon és közvetlen környezetének vizsgálata során diabéteszes betegekben. Két új pontmutáció, a 96-os pozícióban lévő T→G és a 135-ös pozícióban lévő G→C missense mutáció olyan helyen okoz aminosav cserét, ami enzimaktivitás csökkenéshez vezethet. A két frameshift mutáció (GA illetve G inzerció a 2-es exonban) stop kodon beépülését okozza, így trunkált kataláz proteinek keletkeznek, ami csökkent katalázaktivitást okozhat. Megállapítottuk, hogy a kataláz gén +22348C>T polimorfizmusának hatása glükóz anyagcserére és a csontok állapotára nemhez kötött. A T allél megjelenése protektív anyagcsere hatású, ami a fajfejlődés során kialakult negatív energia- és csont-metabolizmus kapcsolatnak megfelelően a férfiak esetében kedvezőtlen a femur állapotára. A kataláz gén polimorfizmus nemi specificitásában a nemek közötti zsírmegoszlás (viscerális és szubkután zsír eltérő aránya) és az adipokin (leptin) hatásban megmutatkozó különbségek játszhatnak szerepet. Adataink nem erősítették meg a koreai nőkön tett megfigyeléseket, miszerint a T allél alacsonyabb osteocalcin vérszintekkel és magasabb femur denzitással társul. Eltérően expresszálódott géneket mutattunk ki diabéteszben differential display analízissel, melyek jelentőségét a későbbi genom vizsgálatok is igazolták. Nem találtunk szignifikáns eltérést a GRB10 +11275G>A polimorfizmusát vizsgálva a kontroll és diabéteszes csoport között a magyarországi populációban. A nemekre jellemző testzsír, inzulin érzékenység, leptin/adiponektin arány és az allél variációk közötti összefüggések alapján feltételezhető, hogy a GG allélnak szerepe van a 2-es típusú diabétesz kialakulásában. We determined the reference range of normal blood catalase activity in female and male Hungarian subjects. We detected the Japanese catalase mutation (A→T substitution in the promoter region at position -21) also in Hungarian hypocatalasemic patients, and two new mutations at the position -20 and -18. Five novel and two previously reported point mutations were detected in the second exon and its exon/intron boundaries in diabetic patients. Two novel missense mutations on exon 2 (position 96 and 135) cause amino acid substitutions (position 53 and 66) in catalase protein. These changes may be responsible for activity losses. The two previously reported frame shift mutations (GA or G insertion in exon 2) cause early stop codon. This leads to production of truncated catalase proteins, which may be responsible for decreased catalase activity. We found that the effects of +22348C>T polymorphism of catalase gene on glucose metabolism and bone status were gender specific. The appearance of T allele had protective metabolic effect, which was disadvantageous for the status of the femur in men due to the evolutionary negative relationship of energy and bone metabolism. The gender specificity of catalase gene polymorphism may be related to the distribution of fat (different ratio of visceral and subcutaneous fat) and the differences in adipokine (leptin) effects. Our results did not confirm the observation obtained in Korean postmenopausal women that the T allele associated with lower osteocalcin level and higher femur density. We detected differentially expressed genes with “differential display analysis” in diabetic models, of which importance was later also demonstrated by genome studies. We could not find any significant differences in the GRB10 +11275 G>A polymorphism between in control and diabetic groups in the Hungarian population. Based on gender-specific body fat, insulin sensitivity, leptin/adiponectin ratio and the relationship between allelic variants it can be assumed that the GG alleles may play a role in the development of type 2 diabetes.N