アルカリフォスファターゼと低フォスファターゼ症

Biomineralization. Tissue-nonspecific alkaline phosphatase and hypophosphatasia.

　ヒトアルカリフォスファターゼには４種類のアイソザイムが存在する：組織非特異型（TNSALP），小腸型，胎盤型，生殖細胞型酵素。この総説では歴史的な事項を踏まえて，TNSALPに関する基礎研究と低フォスファターゼ症（HPP）の研究の進展についてレビューする。HPPは，TNSALP遺伝子上の突然変異に起因する骨や歯などの硬組織の低石灰化を主症状とする先天性遺伝疾患で，TNSALPと石灰化を結ぶ直接の証拠である。３次元モデルに加えて，細胞に発現させた個々のTNSALPの変異型酵素を解析することは，特定の変異がTNSALPの構造や機能に与える影響を分子レベルで明らかにし，HPPの分子基盤の理解に役立つ。

　There are four isozymes for human alkaline phosphatase（ALP）：tissue-nonspecific ALP（TNSALP），intestinal ALP, placental ALP and germ cell ALP. We present a brief history of TNSALP and review progress in research on it and a rare inborn error of metabolism called hypophosphatasia（HPP），which is caused by various loss-of-function mutations in the ALPL gene encoding TNSALP. HPP is characterized by decreased levels of serum ALP activity and defect in mineralization of bone and teeth, thus establishing the direct link between TNSALP and biomineralization. In addition to its 3D structure, studies on TNSALP mutants expressed in mammalian cells have revealed how each mutation affects the structure and function of TNSALP at the molecular level, which contributes to our understanding of the molecular basis of HPP.