一个Fabry病家系的GLA基因突变研究

摘要

目的:分析一个临床诊断为Fabry病的家系成员及其对照的GLA基因突变位点和突变类型,并对突变基因进行蛋白质结构功能预测,初步阐明此突变所致Fabry病的可能机制,为Fabry病的诊断、治疗和遗传咨询提供一定理论依据。
　　方法:通过调查问卷详细记录此Fabry病家系成员的临床资料,包括发病年龄,发病症状,既往病史,家族史,生活质量等。对先证者父女二人及部分家系成员进行脑CT、心脏彩超、心电图、肝肾功能、腹部B超、血常规、尿常规、眼部以及一般体格检查,并用干血片法测定α-半乳糖苷酶A(α-galA)的活性。采集家系成员及正常对照外周静脉抗凝血,扩增GLA基因的7个外显子及其邻近区域,并对扩增产物进行纯化测序。用Chromas、clustalx、SeqMan等软件对测序结果进行比对,确定突变位点。通过HGMD和NCBI数据库检索,明确该突变是已知突变或己知SNP或是未见报道的新突变。如果为新的突变,在NCBIHomogene网站数据库检索,明确发生改变的氨基酸在不同物种的GLA基因中的保守性,推测该突变的发生对蛋白质造成的可能影响。运用DNAStar及SWISS-MODEL网络服务器,对突变后的GLA基因进行蛋白质二级结构及三级结构预测,初步阐明此Fabry病家系可能的发病机制,并进一步探讨基因型与表现型的关系。
　　结果:该Fabry病家系共有成员26人,13人存在相关临床症状,3名男性,10名女性。其中3名男性患者发病较早且较严重。女性患者中仅有两名患者发病较重,一名表现为肾脏受累,另一名表现为严重肢端疼痛,其余8名女性患者症状相对较轻;对该Fabry病家系的临床资料分析表明该家系临床表型为经典型。对其GLA基因7个外显子及其邻近区域测序分析发现该家系共有一个基因突变,位于第5外显子,突变类型为c.717_718delAA。对该突变基因编码的蛋白质二级及三级结构预测发现该突变基因编码为提前终止的截短蛋白,结构功能变化较大,因此c.717_718delAA为该家系的致病突变。在对照人群中发现了两个GLA基因突变,一个为位于第三内含子的小片段缺失g.7188_7192delCAGCC,另一个为位于第一外显子的错义突变G11A,其中G11A为新突变,可能影响α-GalA蛋白质的运输和加工,此两种突变是否为致病突变还有待研究。
　　结论:基因突变c.717_718delAA对蛋白质的结构功能影响较大,这与该家系成员的经典型临床表现相一致,为该Fabry病家系的致病突变;Fabry病家系女性患者临床症状各不相同,酶活性测定具有诊断局限,基因检测为确诊Fabry病的重要方法;GLA基因内含子突变g.7188_7192delCAGCC的临床表型不同于以往报道,有待进一步深入研究;G11A为GLA基因的一个新的突变位点,致病与否有待研究;为提高对Fabry病的认识及诊断水平,及其与GLA基因突变的关系,进行准确的产前诊断与临床咨询,提供遗传学依据。

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一 引言

二 材料与方法

1 材料

1.1 标本的收集

1.2 主要试剂

1.3 实验仪器设备

1.4 GLA基因扩增引物

1.5 引物工作液配制

2 方法

2.1 标本处理

2.2 外周血DNA提取

2.3 GLA基因外显子PCR扩增

2.4 琼脂糖凝胶电泳

2.5 PCR产物纯化

2.6 纯化后PCR产物电泳

2.7 纯化后PCR产物测序

2.8 序列分析

2.9 基因突变性质确定

三 结果

1 临床资料分析

1.1 Fabry病家系成员家谱图

1.2 临床表现

2. 基因突变分析

2.1 PCR扩增结果

2.2 PCR产物测序结果分析

2.3 家系以外发现的突变

3 α-GalA蛋白质结构预测

3.1 二级结构预测

3.2 三级结构预测

四 讨论

1 Fabry病的临床特征

1.1 神经系统受累

1.2 血管角质瘤

1.3 心脏受累

1.4 肾脏受累

1.5 脑血管受累

2 Fabry病分子机制

2.1 基因突变

2.2 α-半乳糖苷酶

2.3 已知突变

2.4 新突变

3 基因型与表现型关系

4. 筛查诊断

4.1 酶活性测定

4.2 基因诊断

5. 临床意义

5.1 遗传咨询

5.2 产前诊断

5.3 治疗

5.4 筛查

五 结论

参考文献

致谢

作者简历

石河子大学硕士研究生学位论文