突变型COL4A5基因编码蛋白片段的表达及圆二色谱结构分析

摘要

目的 :通过分析COL4A5基因点突变后蛋白结构 ,探讨基因突变对编码蛋白的基本结构及可能的二级结构的影响。方法 :以已确诊的X连锁显性遗传型Alport综合征 (Alportsyndrome ,AS)病人的α5 (Ⅳ )链为研究对象 ,其COL4A5的点突变 g .32 4 6G >T使编码蛋白的一个甘氨酸被缬氨酸替代 p .G1 0 1 5V。用E .coli 分别表达该病人α5 (Ⅳ )链的含有突变位点的结构域及对照α5 (Ⅳ )链的同一结构域 ,圆二色谱检测并比较它们二级结构的差异。结果 :病人的圆二色谱最低峰所在的波长由对照的 2 0 0nm左右 ,变为 2 2 0nm左右 ,而且峰度降低。二级结构分析显示 ,来自对照的融合蛋白主要以 β折叠和无规卷曲为主 ,无α螺旋结构 ,而来自病人的融合蛋白中出现了约占1 /8的α螺旋结构。结论 :AS时胶原区中的一个甘氨酸被缬氨酸替代后 ,不仅使发生替代处局部的二级结构发生变化 ,而且使整个α5 (Ⅳ )链的折叠动力学发生改变。异常折叠的肽链会影响链间的相互作用 ,或者使得三螺旋分子不能正常形成 ,或者使形成的三螺旋分子结构松散而易被蛋白酶降解破坏 ,最终使肾小球基底膜出现特征性的病理改变。