FUT3

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FUT3(Fucosyltransferase 3,岩藻糖基转移酶3),又称 Lewis 基因,是定位于人类 19 号染色体(19p13.3)上的关键基因。
它编码一种 α-(1,3/1,4)-岩藻糖基转移酶,负责将岩藻糖(Fucose)转移到糖链骨架上,从而合成Lewis抗原(Lea 和 Leb)。在临床肿瘤学中,FUT3 的地位至关重要,因为它是合成著名肿瘤标志物 CA19-9(Sialyl Lewis a)的限速酶。若患者携带 FUT3 隐性突变(即 Lewis阴性),则体内完全无法合成 CA19-9,导致胰腺癌诊断出现“假阴性”。

FUT3
Lewis Gene (点击展开)
                [Image of FUT3 enzyme catalyzing glycosylation]
CA19-9 的生物合成工厂
基因档案
染色体定位 19p13.3
酶功能 α-1,3/1,4-岩藻糖转移
产物 Lewis抗原, CA19-9
协同基因 FUT2 (Se基因)
临床相关
缺失表型 Le(a-b-) (Lewis 阴性)
诊断影响 导致 CA19-9 假阴性
易感性 幽门螺杆菌感染
替代方案 DU-PAN-2

Lewis 抗原的“建筑师”

FUT3 基因控制着红细胞及外分泌液中 Lewis 抗原的合成,其过程依赖于与分泌型基因 FUT2 的协同作用。

  • Lea 合成: FUT3 编码的酶将岩藻糖加到 1 型前体链的 GlcNAc 上(α-1,4 链接),形成 Lewis a 抗原。这是 CA19-9(唾液酸化的 Lea)的前体结构。
  • Leb 合成: 如果个体同时拥有功能的 FUT2 基因(Se),前体链会先被加上一个岩藻糖(H抗原),然后再由 FUT3 加上第二个岩藻糖,形成 Lewis b 抗原。
  • 基因决定命运: FUT3 的突变(如 T59G, G508A)会导致酶活性丧失。此类人群既不能合成 Lea,也不能合成 Leb,即表现为 Le(a-b-) 表型。

CA19-9 检测的“死穴”

临床上理解 FUT3 基因状态对于正确判读胰腺癌标志物至关重要。

基因组合 Lewis 表型 CA19-9 表达能力
FUT3(+) / FUT2(-) Le(a+b-) 强表达。非分泌型个体,通常 CA19-9 基础值较高。
FUT3(+) / FUT2(+) Le(a-b+) 正常表达。人群中最常见的类型(约 70%)。
FUT3(-) / 任意 Le(a-b-) 无表达 (Null)。胰腺癌患者 CA19-9 假阴性,需查 DU-PAN-2
       关键相关概念 [Key Concepts]
       

1. Secretor Status (分泌型状态): 主要由 FUT2 基因决定。它与 FUT3 共同决定了 Lewis 抗原的最终形式。分泌型个体(Se)能将 H 抗原分泌到体液中,供 FUT3 酶进一步修饰成 Leb

2. H. pylori Receptor (幽门螺杆菌受体): FUT3 合成的 Lewis b 抗原是幽门螺杆菌黏附于胃黏膜上皮细胞的主要受体。因此,Le(a-b+) 个体可能对幽门螺杆菌感染更为易感。

3. Sialyl Lewis X (sLex): FUT3(以及 FUT4/5/6/7)也参与 sLex 的合成。这是白细胞归巢和肿瘤细胞与内皮细胞 E-选择素 结合的关键配体,与肿瘤转移密切相关。

       学术参考文献 [Academic Review]
       

[1] Kukowska-Latallo JF, et al. (1990). Genes for two distinct human alpha(1,3)fucosyltransferases... Genes Dev.
[点评]:基础文献。成功克隆了 FUT3 和 FUT4 基因,揭示了 Lewis 血型系统的分子遗传学基础。

[2] Narimatsu H, et al. (1998). Lewis and secretor gene dosages affect CA19-9 serum levels. Cancer Res.
[点评]:临床转化研究。证实了 FUT3 基因型直接决定血清 CA19-9 的表达水平,解释了假阴性现象。

[3] Orntoft TF, et al. (1996). Tissue expression of glycosyltransferases... Gut.
[点评]:研究了结直肠癌组织中 FUT3 的表达变化,探讨了糖基化改变在肿瘤进展中的作用。

           基因组学 · 知识图谱
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上级分类 糖基转移酶 • 血型基因
伴随基因 FUT2 (Se) • FUT1 (H) • ABO
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