RBM20和MURC基因罕见杂合错义突变致病性分析

来源 :福建医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mokung1
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背景目的在临床中发现一名右心室扩张、心肌结构改变、室性心动过速的患者伴有RNA结合基元蛋白20基因(RBM20)和肌肉相关螺旋卷曲蛋白基因(MURC)突变。RBM20基因和MURC基因均与肌原纤维合成有关,某些特定位点发生致病性突变后可出现右室扩大、室性心律失常等表型。这些表型与患者的临床症状符合,但是该患者携带的这两个特定突变位点的致病性均尚未被证实。本研究将按照《美国医学遗传学与基因组学学会遗传突变分类标准》对这两个突变位点的致病性进行分析。方法1.通过外周血二代测序技术,对该患者的21522个基因进行测序(包括心肌病、心律失常相关基因),并对RBM20和MURC基因致病表型与患者临床表现进行基因型-表型匹配。2.通过生物信息学的工具对其致病性进行预测:通过人群频率数据库和基因致病数据库查询RBM20和MURC基因特定突变的人群频率和致病记录;通过多序列比对分析RBM20和MURC基因特定突变位点进化保守性;通过Kyte Doolittle算法分析突变前后蛋白疏水性;通过迭代线程优化(I-TASSER)建模预测突变前后蛋白结构;通过点突变预测算法预测这两个特定位点致病性。3.构建携带RBM20和MURC野生型和突变型的重组质粒,转导入人心肌细胞。通过qPCR的方法测定RBM20和MURC基因突变前后其mRNA表达的差异;通过Western Blot测定RBM20和MURC基因突变前后其蛋白质表达的差异。结果1.二代测序发现患者携带2个杂合错义突变:RBM20基因编码区第224位胞嘧啶突变为胸腺嘧啶,导致第75位丝氨酸突变为亮氨酸(c.224C>T/p.Ser75Leuhet);MURC基因编码区第71位腺嘌呤突变为胸腺嘧啶,导致第24位天冬氨酸突变为缬氨酸(c.71A>T/p.Asp24Val het)。2.各数据库中RBM20基因特定突变位点人群频率波动于0.0000~0.0002;RBM20蛋白第73-76位氨基酸区域在脊柱动物亚门哺乳纲中高度保守;突变蛋白第72-79位的氨基酸区间内Kyte Doolittle疏水性得分较野生型增大0.511~0.911;突变后第75位丝氨酸与76位缬氨酸形成的2.2氢键作用力消失;SIFT预测突变致病性评级为“Damaging(有害)”,PolyPhen-2 预测评级为“Probably Damaging(极有可能致病)”。MURC基因特定突变位点人群频率波动于0.000~0.0001;MURC蛋白第22-38位氨基酸区域在脊椎动物亚门哺乳纲中高度保守;突变蛋白第20-27位氨基酸区间Kyte Doolittle疏水性得分增大0.855~0.856;突变蛋白第24位天冬氨酸与第17位精氨酸之间的1.8和1.9的氢键消失;SIFT致病性预测结果为“Damaging(有害)”,Polyphen-2 预测结果为“Possibly Damaging(可能致病)”。3.RBM20基因突变型组与野生型组相比,RBM20 mRNA表达水平均明显下降(P<0.01),RBM20蛋白表达水平明显下降(P<0.01);MURC基因的突变型组与野生型组相比,MURC mRNA表达水平明显下降(P<0.01),MURC蛋白表达水平明显下降(P<0.01)。结论RBM20 c.224C>T/p.Ser75Leu 和 MURC c.71A>T/p.Asp24Val 罕见杂合错义突变后,其mRNA和蛋白质表达下降,可能致病。
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