酸化ストレスにおける役割edit
最も顕著なのは、SOD1は、特に心臓発作（虚血性心疾患としても知られている）の一部として心筋における虚血-再灌流傷害による酸化ストレス中の活性酸素種（ROS）放出において極めて重要である。 主要な冠状動脈の一つの閉塞に起因する虚血性心疾患は、現在でも西洋社会における罹患率および死亡率の主要な原因である。 虚血再灌流の間、ＲＯＳ放出は、細胞への直接的な影響を介して、ならびにアポトーシスシグナルを介して、細胞の損傷および死に実質的に寄与する。 ＳＯＤ１は、ＲＯＳの有害な影響を制限する能力を有することが知られている。 したがって、SOD1は、その心臓保護効果のために重要です。 加えて、ＳＯＤ１は、心臓の虚血前調節中などの虚血再灌流損傷に対する心臓保護に関与している。 ROSの大規模なバーストは、細胞損傷につながることが知られているが、虚血の非致死短いエピソードの間に発生するミトコンドリアからのROSの中moderateリリースは、細胞損傷の減少につながる虚血前条件のシグナル伝達経路に重要なトリガーの役割を果たすことができます。 ROSのこの解放の間に、SOD1がapoptoticシグナリングおよび細胞死をここに調整する重要な役割を担うことが観察されました。
ある研究では、円錐角膜の2つの家族性症例で遺伝子の欠失が報告された。 SOD1を欠いているマウスは、加齢に関連した筋肉量損失（サルコペニア）、白内障、黄斑変性、胸腺退縮、肝細胞癌、および短縮寿命の早期開発を増加しています。 研究は増加されたSOD1レベルが長期歯科アマルガムの詰物を持つ女性の慢性の重金属の毒性のためのbiomarkerであることができることを提案します。
筋萎縮性側索硬化症（ルー-ゲーリッグ病）編集
この遺伝子の変異（これまでに同定された150以上）は、家族性筋萎縮性側索硬化症に関連している。 しかし、いくつかの証拠はまた、野生型SOD1は、細胞ストレスの条件下で、ALS患者の90％を表す散発的なALS症例の有意な割合に関与していることを示してい最も頻度の高い変異は、A4V（米国）とH46R（日本）である。 アイスランドではSOD1-G93のみが発見されている。 最も研究されているALSマウスモデルはG93Aであり、この遺伝子についてはまれな転写変異体が報告されている。
事実上すべての既知のALSを引き起こすSOD1変異が支配的な方法で作用し、SOD1遺伝子の単一の変異コピーがこの疾患を引き起こすのに十分である。 SOD1変異が疾患を引き起こす正確な分子機構（またはメカニズム）は不明である。 多くの疾患に関連するSOD1変異体（G93AおよびA4Vを含む）は酵素活性を保持し、Sod1ノックアウトマウスはALSを発症しない（強い年齢依存性遠位運動神経障害を示すが）ため、機能の毒性利得のいくつかの並べ替えであるように見える。
ALSは、筋萎縮を引き起こす運動ニューロンの選択的喪失を特徴とする神経変性疾患である。 DNA酸化生成物8-OHdGは、酸化的DNA損傷の十分に確立されたマーカーである。 8-OHdGはALSの人の脊髄運動ニューロンのmitochondriaで集まります。 変異SOD1遺伝子を保有するトランスジェニックALSマウスでは、8-OHdGはまた、脊髄運動ニューロンのミトコンドリアDNAに蓄積する。 これらの知見は、変更されたSOD1による運動ニューロンのミトコンドリアDNAへの酸化的損傷がALSの病因に重要な要因であることを示唆している。
A4V変異編集
A4V（コドン4のアラニンがバリンに変更）は、米国の集団で最も一般的なALSを引き起こす変異であり、SOD1-ALS患者の約50％がA4V すべての米国の家族性ALSのケースのおよそ10%はSOD1のヘテロ接合性A4Vの突然変異によって引き起こされます。 これまでアメリカ大陸の外で発見された場合、変異はめったにありません。
最近、A4V変異は540世代（約12,000年）前に発生したと推定されました。 この変異を取り巻くハプロタイプは、A4V変異がベーリング海峡を通ってアメリカ大陸に到達したネイティブアメリカンのアジアの祖先に生じたことを示唆している。
A4V変異体はWT様変異体に属する。 A4V変異を有する患者は、発症年齢が可変であるが、均一に非常に急速な疾患経過を示し、発症後の平均生存期間は1.4年（他の優性SOD1変異を有する3-5年、H46Rなどの場合にはかなり長い）である。 この生存率は、非変異SOD1リンクALSよりもかなり短いです。
H46R変異edit
H46R（コドン47のヒスチジンがアルギニンに変更）は、日本人のSOD1-ALS患者の約40％がこの変異を持っている日本人集団で最も一般的なALS原因変異である。 Ｈ４ ６Ｒは、ＳＯＤ１の活性部位における銅結合の著しい喪失を引き起こし、そのため、ｈ４ ６Ｒは酵素的に不活性である。 この変異の疾患経過は非常に長く、発症から死亡までの典型的な時間は15年以上である。 この変異を有するマウスモデルは、G93AおよびG37R ALSマウスで見られる古典的なミトコンドリア空胞化病理を示さず、G93Aマウスとは異なり、主要
G93A変異編集
g93A（グリシン93がアラニンに変化）は比較的まれな変異であるが、マウスでモデル化された最初の変異であるため、非常に激しく研究されている。 G93Aは、酵素活性をそのまま残す擬似WT変異である。 ジャクソン研究所からG93Aマウスの準備ができて可用性のため、潜在的な薬物標的と毒性メカニズムの多くの研究は、このモデルで行われています。 少なくとも一つの民間研究機関（ALS療法開発研究所）は、このマウスモデルのみで大規模な薬物スクリーニングを行っています。 調査結果がG93Aに特異的であるか、またはSOD1変異を引き起こすすべてのALSに適用可能であるかどうかは、現時点では不明である。 G93Aマウスの特定の病理学的特徴は、過剰発現の人工物、特にミトコンドリア空胞化に関連するものによるものであると主張されている（Jackson Labから一般的に使用されているG93Aマウスは、ヒトSOD1遺伝子の20以上のコピーを有する）。 少なくとも1つの研究では、病理学の特定の特徴がG93Aに特異的であり、すべてのALSを引き起こす突然変異に外挿可能ではないことが判明した。 さらなる研究は、G93AおよびH46Rモデルの病因が明確に異なることを示している;一つのモデルで非常に有益/有害であるいくつかの薬物および遺伝的介入は、他のモデルでは反対または全く効果を有さない。
ダウン症候群
ダウン症候群(DS)は、21番染色体の三重化によって引き起こされる。 酸化ストレスはDS関連の病理学の重要な根本的な要因であると考えられています。 酸化ストレスは、21番染色体に位置するSOD1遺伝子の三重化および発現の増加によるものであると思われる。 SOD1の発現の増加は、過酸化水素の産生の増加を引き起こし、細胞傷害の増加をもたらす可能性が高い。
唾液中で測定されたDS患者のDNA中の8-OHdGのレベルは、対照群よりも有意に高いことが判明した。 8-OHdGレベルはまた、コントロールと比較してDSを持つ人の白血球で増加しました。 これらの結果は，酸化的ＤＮＡ損傷がＤ ｓの臨床的特徴のいくつかにつながることを示唆している。
