Происхождение изопрена дыхания у человека установлено с помощью мультиомных исследований

 Растения, животные и люди метаболически производят летучий изопрен (C5H8). Люди непрерывно выдыхают изопрен, и его концентрации в выдыхаемом воздухе различаются в зависимости от различных физико-метаболических и патофизиологических условий. Однако неизвестное метаболическое происхождение препятствует использованию изопрена в клинической практике в качестве биомаркера. Проведя скрининг 2000 человек в результате последовательных масс-спектрометрических исследований, мы выявили пять здоровых взрослых немцев, не выдыхавших изопрена. Секвенирование всего экзома у этих взрослых выявляет только одну общую гомозиготную (распространенность в Европе: <1%) мутацию стоп-прироста IDI2, которая вызывает потерю активного сайта фермента и сайтов связывания Mg2+-кофактора. Следовательно, у этих взрослых предотвращается превращение изопентенилдифосфата в диметилаллилдифосфат (DMAPP) как часть метаболизма холестерина. Целевое секвенирование показывает, что вариант IDI2 rs1044261 (p.Trp144Stop) является гетерозиготным у кровных родственников с дефицитом изопрена и отсутствует у неродственных по изопрену нормальных взрослых. IDI1 дикого типа и серологические параметры, связанные с метаболизмом холестерина, нормальны у всех взрослых. IDI2 определяет выработку изопрена, поскольку только DMAPP является источником изопрена, и, в отличие от растений, у людей отсутствует изопренсинтаза и ее гомолог фермента. Человеческий IDI2 экспрессируется только в скелетно-миоцеллюлярных пероксисомах, и мгновенные всплески выдоха изопрена во время мышечной активности подтверждают его происхождение в результате мышечного липолитического метаболизма холестерина. Наши результаты превращают изопрен в клинически интерпретируемый биомаркер дыхания для потенциального применения в медицине человека.

Источник