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凝血因子Ⅻ(Coagulation FactorⅫ,FⅫ)是由肝细胞合成的糖蛋白,以单链形式分泌入血浆,其基因位于5q33-qter,包括13个内含子和14个外显子。成熟酶原型FⅫ由596个氨基酸残基组成,包括重链和轻链。FⅫ缺陷的患者因缺乏明显的临床症状,多数发病隐匿。同时,遗传性凝血因子Ⅻ缺陷症是一种罕见的常染色体隐性遗传病,因此全球发现的基因突变甚少。加之,目前暂无FⅫ活性形式晶体结构的报道,该蛋白结构和功能并无完整的定论。因此,需要更多的实验研究帮助认识遗传性凝血因子Ⅻ缺陷症。
目的:
1.通过分析FⅫ缺陷症患者的F12基因序列,研究其致病的遗传因素;
2.通过MegAlign等软件分析突变氨基酸位点的保守性,推测该位点与FⅫ结构和功能的亲密度,同时运用PYMOL软件预测突变型FⅫ与野生型FⅫ蛋白结构差异。
方法:
1.表型分析筛选FⅫ缺陷症患者:回顾性分析筛选出APTT明显延长及PT、FIB、TT基本正常且APTT纠正实验可被纠正的标本,进一步检测凝血因子Ⅷ、Ⅸ、Ⅺ、Ⅻ促凝活性(FⅧ∶C、FⅨ∶C、FⅪ∶C、FⅫ∶C)。上述项目由法国STAGO全自动血凝仪完成检测,筛选出FⅫ∶C明显降低的患者。采用ASSAYPRO公司提供的ELISA试剂盒检测FⅫ抗原(FⅫ∶Ag)。
2.凝血因子Ⅻ缺陷症患者的基因分析:提取凝血因子Ⅻ缺陷症患者的基因组,用primer5.0TM软件设计7对引物,覆盖F12基因的所有外显子,部分内含子及侧翼序列,PCR扩增,电泳鉴定扩增产物,提纯,测定其核苷酸序列,BLAST分析序列结果,寻找突变位点。
3.突变氨基酸的保守性分析及突变蛋白结构预测分析:若2.中发现错义突变,使用MegAlign软件分析人类与其他哺乳动物(家鼠、野猪、北极熊、苏门答腊猩猩、野骆驼)在该错义突变氨基酸位点的保守性。用PYMOL软件模拟分析突变蛋白与野生型FⅫ的结构差异。
结果:
1.本研究筛选出4位FⅫ缺陷症患者,他们均存在APTT的明显延长,以及FⅫ∶C和FⅫ∶Ag的明显降低;
2.成功在4位FⅫ缺陷症患者的F12基因中找到了6种基因突变,包括2种错义突变,1种短片段缺失,1种无义突变,2种剪接位点突变,它们是p.Pro163Leu、p.Cys540Arg、g.8810_8814delGTCTA、p.Ser460Ter、IVS6–1G>A和IVS13–1G>A,其中前5种为未报道的突变;
3.用MegAlign软件对2.发现的两种错义突变对应的氨基酸位点进行保守性分析,结果为高度保守,同时用PYMOL软件模拟构建突变蛋白和野生型FⅫ的蛋白结构,发现除突变位点外,蛋白其他位置的结构也发生了改变。
结论:
1.四位患者的F12基因突变包括纯合突变和杂合突变,这些基因改变是导致其凝血因子Ⅻ缺陷的遗传因素,且这些基因突变不仅影响了FⅫ的活性,同时其抗原水平也明显下降;
2.本研究中发现的2种错义突变位点在不同物种间的保守性较高,说明这些位点与FⅫ的结构和功能密切相关。用PYMOL软件模拟蛋白构象,突变FⅫ相较野生型FⅫ,其蛋白结构多处发生改变,可能影响了相应区域的功能,而引起血浆FⅫ∶C和FⅫ∶Ag水平同时降低;
3.在人类突变基因数据库中记录的F12基因的突变仅四十余种,本研究中发现了5例未报道的突变基因,为今后对遗传性凝血因子Ⅻ缺陷症发病机制的研究及诊断方法的建立提供了良好的实验基础。
目的:
1.通过分析FⅫ缺陷症患者的F12基因序列,研究其致病的遗传因素;
2.通过MegAlign等软件分析突变氨基酸位点的保守性,推测该位点与FⅫ结构和功能的亲密度,同时运用PYMOL软件预测突变型FⅫ与野生型FⅫ蛋白结构差异。
方法:
1.表型分析筛选FⅫ缺陷症患者:回顾性分析筛选出APTT明显延长及PT、FIB、TT基本正常且APTT纠正实验可被纠正的标本,进一步检测凝血因子Ⅷ、Ⅸ、Ⅺ、Ⅻ促凝活性(FⅧ∶C、FⅨ∶C、FⅪ∶C、FⅫ∶C)。上述项目由法国STAGO全自动血凝仪完成检测,筛选出FⅫ∶C明显降低的患者。采用ASSAYPRO公司提供的ELISA试剂盒检测FⅫ抗原(FⅫ∶Ag)。
2.凝血因子Ⅻ缺陷症患者的基因分析:提取凝血因子Ⅻ缺陷症患者的基因组,用primer5.0TM软件设计7对引物,覆盖F12基因的所有外显子,部分内含子及侧翼序列,PCR扩增,电泳鉴定扩增产物,提纯,测定其核苷酸序列,BLAST分析序列结果,寻找突变位点。
3.突变氨基酸的保守性分析及突变蛋白结构预测分析:若2.中发现错义突变,使用MegAlign软件分析人类与其他哺乳动物(家鼠、野猪、北极熊、苏门答腊猩猩、野骆驼)在该错义突变氨基酸位点的保守性。用PYMOL软件模拟分析突变蛋白与野生型FⅫ的结构差异。
结果:
1.本研究筛选出4位FⅫ缺陷症患者,他们均存在APTT的明显延长,以及FⅫ∶C和FⅫ∶Ag的明显降低;
2.成功在4位FⅫ缺陷症患者的F12基因中找到了6种基因突变,包括2种错义突变,1种短片段缺失,1种无义突变,2种剪接位点突变,它们是p.Pro163Leu、p.Cys540Arg、g.8810_8814delGTCTA、p.Ser460Ter、IVS6–1G>A和IVS13–1G>A,其中前5种为未报道的突变;
3.用MegAlign软件对2.发现的两种错义突变对应的氨基酸位点进行保守性分析,结果为高度保守,同时用PYMOL软件模拟构建突变蛋白和野生型FⅫ的蛋白结构,发现除突变位点外,蛋白其他位置的结构也发生了改变。
结论:
1.四位患者的F12基因突变包括纯合突变和杂合突变,这些基因改变是导致其凝血因子Ⅻ缺陷的遗传因素,且这些基因突变不仅影响了FⅫ的活性,同时其抗原水平也明显下降;
2.本研究中发现的2种错义突变位点在不同物种间的保守性较高,说明这些位点与FⅫ的结构和功能密切相关。用PYMOL软件模拟蛋白构象,突变FⅫ相较野生型FⅫ,其蛋白结构多处发生改变,可能影响了相应区域的功能,而引起血浆FⅫ∶C和FⅫ∶Ag水平同时降低;
3.在人类突变基因数据库中记录的F12基因的突变仅四十余种,本研究中发现了5例未报道的突变基因,为今后对遗传性凝血因子Ⅻ缺陷症发病机制的研究及诊断方法的建立提供了良好的实验基础。