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RP2基因突变导致X 连锁视网膜色素变性,可引起患者视力渐进性丧失并最终失明,是最为严重的视网膜色素变性类型之一.RP2 在视网膜中的生理功能尚不完全清楚,其突变引起视网膜感光细胞死亡的分子机制还缺乏足够的认识.为研究RP2 缺陷引起视网膜色素变性的病理过程和疾病发生的病理机制,我们应用TALEN 技术在斑马鱼中敲除RP2 基因并成功得到两种RP2 基因突变的斑马鱼品系.一种为c.359_363del 导致RP2 基因敲除,另一种为c.357_368del 导致RP2 缺失4 个氨基酸(p.Pro120 to Gly123).在临床上,这两种RP2 突变所引起的RP 模型均表现为视功能减弱,结构上视杆细胞首先发生病变,然后视锥细胞发生退行性病变,这一临床症状类似于人类的RP2 症状,而与小鼠RP2 基因敲除的视网膜色素变性表型有较大的差异.缺失4 个氨基酸的RP2 突变和该基因敲除的组织病理特征非常相似,更令我们吃惊的是在这种突变型斑马鱼中用Western Blot 检测不到RP2 蛋白信号,提示这一突变是一种去稳定突变并可导致RP2 蛋白发生降解.在ARPE-19 细胞中表达这一突变,以及导致人视网膜色素变性的错义突变,包括(G2A,S6del,C67Y,C105W,S140F,L253R,combined with C86Y,P95L 和C108G,也可显著降低RP2 的蛋白水平,而另外6 个RP2 致病突变包括(C3S,T87I,R118H,E138G,L188P and R211H,则突变RP2 蛋白未见显著降解.蛋白结构分析发现前面的氨基酸在维持RP2 结构稳定方面发挥作用,而后面的几个突变则缺乏这一功能.进一步研究发现RP2 蛋白的C 端的 NDPK 结构域(229-347),在稳定RP2 蛋白中发挥重要作用.用蛋白酶抑制剂MG-132 处理可以显著抑制这些RP2 突变体的去稳定效应,提示突变RP2 蛋白的降解是由于结构紊乱而通过蛋白酶体进行降解的.总之我们通过斑马鱼模型,首次发现约60％的RP2 基因突变导致其蛋白结构异常并通过蛋白酶途径被降解.这一发现不仅为RP2 错义突变引起视网膜色素变性提供了分子机制的解释,而且为发展基于RP2 突变引起的视网膜色素变性基因和干细胞治疗提供了依据.