結構生物化學/赫爾勒氏綜合徵及其治療
赫爾勒氏綜合徵是一種遺傳性疾病，與皮膚硫痠軟骨素和硫酸肝素的儲存和尿液排洩有關。患有赫爾勒氏綜合徵的人無法分解稱為粘多糖或糖胺聚糖（GAGs）的長糖分子，這是由於α-L-艾杜糖醛酸酶缺乏，這種溶酶體酶負責降解糖胺聚糖。GAGs會積聚在腦、心臟、肝臟、骨骼和其他器官的溶酶體中。GAGs在人體內的積累會導致器官損傷。
- 骨骼異常
- 角膜渾濁
- 失聰
- 身材矮小
- 心臟病
- 關節病，包括僵硬
- 智力障礙
- 面部特徵粗糙，例如鼻樑低、面部扁平、頭部較大
- 肝脾腫大
- 腹瀉
- 呼吸困難和打鼾
患有赫爾勒氏綜合徵的兒童出生時看起來正常。症狀開始出現於6個月到2歲之間，最常見於3歲到8歲之間。大多數赫爾勒氏綜合徵患者無法活過10歲。
赫爾勒氏綜合徵最早由一位名叫伊麗莎白·F·紐菲爾德的研究人員在20世紀60年代末期研究。最初，紐菲爾德將這種疾病的病因與硫痠軟骨素B和硫酸肝素的聚合物聯絡起來，但由於它們的化學結構不同，很難確定缺陷。她後來假設，由於UDP-木糖反應缺陷導致的粘多糖鏈過度合成和UDP-葡萄糖醛酸過量是導致這種疾病的原因。然而，她被證明是錯誤的，因為抑制UDP-葡萄糖脫氫酶對她的實驗細胞培養沒有影響。當她使用(35)SO4的放射性到具有高溶解度的生物大分子上以測量粘多糖的含量時，她的假設再次被證明是錯誤的。赫爾勒氏患者的細胞中的粘多糖含量沒有下降，而正常人的細胞中則下降了。透過這兩個實驗，紐菲爾德後來得出結論，赫爾勒氏綜合徵是一種溶酶體貯積病，是由無法分解粘多糖引起的。
一種稱為酶替代療法的治療方法被開發出來用於治療赫爾勒氏綜合徵。使用人和小狗的α-L-艾杜糖醛酸酶cDNA在中國倉鼠卵巢細胞中製造重組酶。這些細胞分泌帶有6-磷酸甘露糖訊號的α-L-艾杜糖醛酸酶。6-磷酸甘露糖是一種碳水化合物修飾，它會抑制α-L-艾杜糖醛酸酶的攝取。重組酶在α-L-艾杜糖醛酸酶缺陷的小狗中進行了測試。在短期和長期實驗中，它都降解了多種器官的GAGs。重組酶後來在人體中進行了測試，並於2003年獲得美國食品藥品監督管理局（FDA）批准。
雖然酶替代療法已被證明有效，但它也有一些侷限性。並非所有組織都能被同樣地糾正1。由於血腦屏障，中樞神經系統中儲存的粘多糖無法被酶接觸到。最後，酶替代療法非常昂貴，每年需要50萬美元1。
赫爾勒氏綜合徵的另一種治療方法是造血幹細胞移植。這種方法有助於維持正常的智力發育。這種療法只有在生命早期進行才能有效。這種治療方法的另一個侷限性是它有風險。
- Neufeld, Elizabeth F. (2011). "From Serendipity to Therapy". Annual Review of Biochemistry. 80: 1–15. doi:10.1146/annurev.biochem.031209.093756. PMID 21675915.
- Kakkis, E.D.; Matynia, A.; Jonas, A.J.; Neufeld, E.F. (1994). "Overexpression of the Human Lysosomal Enzyme α-L-Iduronidase in Chinese Hamster Ovary Cells". Protein Expression and Purification. 5 (3): 225–32. doi:10.1006/prep.1994.1035. PMID 7950365.
- http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmedhealth/PMH0002184/
- Scott, H. S.; Ashton, L. J.; Eyre, H. J.; Baker, E; Brooks, D. A.; Callen, D. F.; Sutherland, G. R.; Morris, C. P.; Hopwood, J. J. (1990). "Chromosomal localization of the human alpha-L-iduronidase gene (IDUA) to 4p16.3". American journal of human genetics. 47 (5): 802–7. PMC 1683689. PMID 2220820.
- Stoltzfus, L. J.; Sosa-Pineda, B; Moskowitz, S. M.; Menon, K. P.; Dlott, B; Hooper, L; Teplow, D. B.; Shull, R. M.; Neufeld, E. F. (1992). "Cloning and characterization of cDNA encoding canine alpha-L-iduronidase. MRNA deficiency in mucopolysaccharidosis I dog". The Journal of biological chemistry. 267 (10): 6570–5. PMID 1551868.
- http://medschool.ucsf.edu/lysosomal/hurler/