第四節(jié) LDL-R基因突變分析
《動脈粥樣硬化》
自Shneider等于1992年成功地純化出牛腎上腺的LDL-R基因,,Yamamoto等1984年成功地分離和克隆出5.3kb受體基因的全cDNA,,并制成探針后,F(xiàn)H患者LDL-R基因突變在NDA分子水平上的研究有了新進(jìn)展,。
LDL-R基因位于人類第19號染色體p13.1~13.3,長45kb,,由18個(gè)外顯子和17個(gè)內(nèi)顯子組成(見圖20-3),編碼860個(gè)氨基酸的受體前體蛋白,,分子量為120000,,此前體蛋白在由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)向高爾基體轉(zhuǎn)運(yùn)的過程中切去21個(gè)氨基酸殘基組成的信號肽,加上18個(gè)O-連接和2個(gè)N-連接的寡糖鏈,,成為分子量為160000的成熟LDL-R,。LDL-R蛋白根據(jù)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系分成5個(gè)功能區(qū),見第六章,。
圖20 -3 LDL-R基因結(jié)構(gòu)示意圖
圖中細(xì)線為內(nèi)含子,,寬線為外顯子
在LDL-R外顯子與其功能結(jié)構(gòu)區(qū)也有密切的對應(yīng)關(guān)系,如表20-1所示,。17個(gè)內(nèi)含子分別在LDL-R氨基酸序列中第2,、43、84,、211,、252、293,、333,、375、432,、508,、548,、594、642,、693,、750、776和828位點(diǎn)處插斷外顯子的序列,。
表20-1 LDL-R外顯子與功能結(jié)構(gòu)區(qū)的對應(yīng)關(guān)系
外 顯 子長 度(bp)編碼LDL-R結(jié)構(gòu)區(qū)
1145~160mRNA5'端非翻譯區(qū),、信號肽
21231區(qū)重復(fù)1
31231區(qū)重復(fù)2
43811區(qū)重復(fù)3、4,、5
51231區(qū)重復(fù)6
61231區(qū)重復(fù)7
71202區(qū)重復(fù)A
81262區(qū)重復(fù)B
91722區(qū)重復(fù)B,、C間區(qū)
102282區(qū)重復(fù)B、C間區(qū)
111192區(qū)重復(fù)B,、C間區(qū)
121402區(qū)重復(fù)B,、C間區(qū)
131422區(qū)重復(fù)B、C間區(qū)
141532區(qū)重復(fù)C
151713區(qū)
16783區(qū),,4區(qū)9個(gè)氨基酸殘基
171534區(qū)13個(gè),、5區(qū)39個(gè)氨基酸殘基
1825355區(qū)11個(gè)氨基酸殘基,mRNA5'端非翻譯區(qū)
在對FH病人LDL-R基因的分析中,,已發(fā)現(xiàn)了幾十種不同的基因突變,,按照突變對LDL-R結(jié)構(gòu)與功能的影響,將LDL-R基因突變分成四型,,如表20-2所示,。
表20-2 LDL-R基因突變類類型
類 型LDL-R功能異常
Ⅰ型不產(chǎn)生可測定的LDL-R,,細(xì)胞膜上無LDL-R存在
?、蛐突虍a(chǎn)物在細(xì)胞內(nèi)有成熟和運(yùn)輸障礙,膜上LDL-R明顯減少
?、笮突虍a(chǎn)物可到達(dá)細(xì)胞表面,,但不與配體結(jié)合
Ⅳ型基因產(chǎn)物可到達(dá)細(xì)胞表面且與配體結(jié)合,,但不能全部轉(zhuǎn)入有被小窩
從DNA分子水平上看,,LDL-R突變包括缺失、插入,、無義突變和錯(cuò)義突變,,影響受體的5個(gè)功能區(qū),目前至少已發(fā)現(xiàn)180種LDL-R基因突變型,,其中以5’端>10kb片段突變最為常見。LDL-R的各種基因突變及其對LDL-R功能的影響見表20-3,、表20-4,、表20-5,。
表20-3 LDL-R 的各種基因突變及其對LDL-R功能的影響(缺失)
患者缺失位點(diǎn)缺失長度LDL-R異常突變類型
FH381外顯子13~155kb無LDL-R合成Ⅰ
FH49啟動子-外顯子1>10kb無LDL-R合成Ⅰ
FH26啟動子-外顯子1>6kb無LDL-R合成Ⅰ
FHTD外顯子13~144kb無LDL-R合成Ⅰ
FHTT外顯子26bp1區(qū)重復(fù)1Asp26、Gly27缺失Ⅱ
FH563外顯子43bp1區(qū)重復(fù)5Gly187缺失Ⅱ
FH626外顯子50.38kb1區(qū)重復(fù)6缺失Ⅲ
FHYF外顯子7~1412kb2區(qū)大部分缺失Ⅲ
FH359外顯子7~84kb2區(qū)重復(fù)A,、B缺失Ⅲ
FH781外顯子16~187.8Kb4,、5區(qū)缺失Ⅳ
FH274外顯子16~185.5Kb4、5區(qū)缺失Ⅳ
FHHelsjnkl外顯子16~189.5Kb4,、5區(qū)缺失Ⅳ
FH5272外顯子2~35Kb1區(qū)重復(fù)1,、2缺失Ⅲ
FHOF外顯子15~165.5Kb3區(qū),4區(qū)9個(gè)氨基酸殘基缺失-
FHST外顯子16~174Kb3區(qū)部分,、4區(qū),、5區(qū)部分氨基酸殘基缺失-
FHL171外顯子160.4Kb3區(qū)部分,4區(qū)部分氨基酸殘基缺失-
FHkanazawa外顯子2~412Kb1區(qū)重復(fù)2~5缺失-
FHokayama外顯子7~1413Kb2區(qū)缺失-
表20-4 LDL-R的各種基因突變及其對LDL-R功能的影響(錯(cuò)義突變)
患者缺失位點(diǎn)缺失長度LDL-R異常突變類型
FHMM外顯子14GGC→GAC2區(qū)重復(fù)C內(nèi)Pro664→LeuⅡ
FH47外顯子14TGT→TAT2區(qū)重復(fù)C內(nèi)Cys646→LeuⅡ
FH787外顯子4CTC→CTT1區(qū)重復(fù)5內(nèi)Glu207→LysⅡ
FH848外顯子4TCG→TTG1區(qū)重復(fù)4內(nèi)Ser156→LeuⅡ
FH12外顯子4GTC→CTC1區(qū)重復(fù)5內(nèi)Asp206→GluⅡ
FH724外顯子9CAC→CAT2區(qū)內(nèi)Val408→MetⅡ
FH429外顯子11GGC→GTC2區(qū)內(nèi)Gly554→ValⅡ
FH840外顯子4C→G1區(qū)重復(fù)5內(nèi)Asp206→GluⅡ
FH883外顯子3TGG→GGG1區(qū)重復(fù)2內(nèi)Trp66→GlyⅢ
FH380外顯子17TAT→TGT5區(qū)內(nèi)Tyr807→CysⅣ
表20-5 LDL-R的各種基因突變及其對LDL-R功能的影響(無義突變,、插入)
患者缺失位點(diǎn)缺失長度LDL-R異常突變類型
FH264外顯子14TGC→TGA2區(qū)重復(fù)內(nèi)Cys660→終止密碼Ⅱ
FH683外顯子17TGG→TGA5區(qū)內(nèi)Trp792→終止密碼Ⅳ
FH295外顯子8~914kb插入LDL-R增大4000DⅢ
FHL257外顯子9~104.4kb插入移碼,、插入片段內(nèi)出現(xiàn)終止密碼-
FH763外顯子17AGAA插入5區(qū)內(nèi)移碼→終止密碼804Ⅳ
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