佩梅病的PLP1基因突变蛋白亚细胞定位研究

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目的  佩梅病(Pelizaeus-Merzbacherdisease,PMD)是一种罕见的X连锁隐性遗传病。致病基因为蛋白脂蛋白1(proteolipidprotein1,PLP1)基因,位于Xp22.2。目前发现的能导致PMD的PLP1突变包括重复突变、点突变和缺失突变,不同类型突变致病机制不同,均可引起少突胶质细胞死亡,导致中枢神经系统髓鞘形成障碍。本实验揭示了从中国PMD患儿中发现的八个PLP1错义突变的蛋白亚细胞定位改变,并对其致病机制进行了阐述。  方法  用分子克隆的方法构建尚未报道的三个点突变:c.96C>G(p.F32L)、c.614G>A(p.R205K)、c.623G>A(p.G208D)突变体质粒,然后应用化学转染方法以脂质体Lip2000,将新构建成功的三个突变型质粒、野生型质粒、实验室已构建成功的五个突变型质粒及对照用灭菌水转染人少突胶质细胞系MO3.13,通过激光共聚焦显微镜观察野生型PLP1蛋白及突变PLP1蛋白的亚细胞定位。  结果  成功构建三个突变型质粒;激光共聚焦显微镜下观察:野生型PLP1蛋白几乎完全表达在细胞膜上,其在膜上的表达率约为98%;不同的PLP1点突变使其编码的蛋白不同程度的蓄积在内质网中,突变蛋白F237V、T156I、G208D、R205K绝大部分蓄积在内质网中(蓄积率分别为97.6%、96.5%、97.1%、91.7%);而突变蛋白P216S、T118R、T32R、P173S在内质网中有中度的蓄积(蓄积率分别为83.5%、87.7%、70.9%、72.5%)。  结论  本研究筛查的PLP1基因八个不同点突变均为错义突变,均可导致错误的氨基酸结构,产生异常的蛋白,均为PMD的致病突变;PLP1点突变使其编码的蛋白质无法在内质网中正确折叠并转运,不同程度的蓄积在内质网中,通过影响其编码蛋白的亚细胞定位,激活内质网应激反应,触发未折叠蛋白反应及细胞程序性凋亡,从而引发PMD。
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