《European Journal of Biochemistry》上曾發(fā)表了一篇題為“Preferential pre-mRNA utilisation of an upstream cryptic 5' splice site created by a single base deletion mutation in exon 37 of the FBN-1 gene”的文章,該文章在一名馬凡綜合征患者及其之前未確診的父親身上,發(fā)現(xiàn)原纖維蛋白-1基因37號外顯子的一個(gè)堿基(A4704)雜合缺失。雖然是移碼突變,但是功能學(xué)顯示未發(fā)生無義介導(dǎo)的mRNA降解(NMD),而是產(chǎn)生了隱匿剪接位點(diǎn),出現(xiàn)了異常轉(zhuǎn)錄本,發(fā)生了顯性負(fù)相效應(yīng),而非單倍劑量不足。 摘要 在一名馬凡綜合征患者及其之前未確診的父親身上,發(fā)現(xiàn)原纖維蛋白-1基因37號外顯子的一個(gè)堿基(A4704)雜合缺失。在培養(yǎng)的先證者皮膚成纖維細(xì)胞的前體mRNA加工過程中,該缺失在37號外顯子中產(chǎn)生了一個(gè)隱匿的5'剪接位點(diǎn),該剪接位點(diǎn)優(yōu)先于正常的5'剪接位點(diǎn)。突變體mRNA顯示從37號外顯子的3'端缺失了48 bp,預(yù)測將恢復(fù)突變體mRNA中的閱讀框,并導(dǎo)致從原纖維蛋白-1分子的中央八半胱氨酸重復(fù)基序中缺失了16個(gè)氨基酸序列。有趣的是,37號外顯子中隱匿的5'剪接位點(diǎn)和正常的5'剪接位點(diǎn)在剪接位點(diǎn)選擇上基本一致。結(jié)合當(dāng)前有關(guān)前體mRNA剪接機(jī)制的理論,討論了優(yōu)先利用隱匿位點(diǎn)的問題。反轉(zhuǎn)錄PCR分析表明,在患者皮膚成纖維細(xì)胞中,錯(cuò)誤剪接的突變mRNA的穩(wěn)態(tài)水平與正常等位基因的水平接近。此外,來自免疫印跡和脈沖追蹤生物合成標(biāo)記的證據(jù)表明,細(xì)胞合成和分泌接近正常數(shù)量的原纖維蛋白-1。然而,與未受累個(gè)體培養(yǎng)的對照細(xì)胞相比,先證者的成纖維細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞外基質(zhì)中通過生物合成或免疫熒光檢測到少量的原纖維蛋白-1。因此,在這種培養(yǎng)體系中,稍短的突變體原纖維蛋白-1分子似乎對正常纖維蛋白-1分子并入微纖維產(chǎn)生了強(qiáng)大的顯性負(fù)相效應(yīng)。這種在細(xì)胞培養(yǎng)中對微纖維合成的嚴(yán)重抑制與先證者的‘典型’表型形成對比,表明影響微纖維形成的因素在體內(nèi)和體外環(huán)境中可能存在很大差異。 結(jié)果 圖1. 單堿基缺失在37號外顯子中產(chǎn)生隱匿的剪接位點(diǎn) 注:(a)行顯示了通過先證者基因組DNA的一個(gè)等位基因中A核苷酸(A4707)缺失,而產(chǎn)生的優(yōu)先利用的隱匿剪接位點(diǎn)的位置。隱匿的和正常的剪接序列被畫線標(biāo)出。(b)行顯示了cDNA序列48個(gè)堿基的缺失(小寫字母部分),編號4700-4747。(c)行顯示了該區(qū)域的正常原纖維蛋白-1氨基酸序列。(d)行顯示了預(yù)測的因隱匿剪接而導(dǎo)致的原纖維蛋白-1中16個(gè)氨基酸(編號1567-1572)的缺失。注意,閱讀框保持不變。(e)行顯示了如果將正常的5'剪接位點(diǎn)用于突變的前體mRNA,則預(yù)測原纖維蛋白-1被截短。 圖2. 皮膚成纖維細(xì)胞培養(yǎng)的免疫熒光染色 注:將來自對照個(gè)體(A和C)和先證者(B和D)的細(xì)胞培養(yǎng)至融合后7天,然后用抗原纖維蛋白-1單克隆抗體201(A和B)和A5(C和D)染色。放大倍數(shù):A和B,×95;C和D,×160。Bars = 100 μm。 討論 與其他馬凡綜合征病例一樣,家族性FBN1基因突變與可變表型之間的相關(guān)性尚不清楚。每個(gè)個(gè)體的表型很可能受到與突變的前體mRNA、mRNA和原纖維蛋白-1分子的合成和加工有關(guān)的其他基因產(chǎn)物的組織變異的影響。先證者的皮膚成纖維細(xì)胞在培養(yǎng)過程中幾乎完全抑制了微纖維的合成,這與先證者不太嚴(yán)重的‘典型’表型形成對比,表明影響微纖維形成的因素在體內(nèi)和體外環(huán)境中可能存在很大差異。有趣的是,如果突變的37號外顯子在正常位置被剪接,則由于存在過早終止密碼子,mRNA可能會迅速降解。此外,如果真的發(fā)生了翻譯,那么最終截短的原纖維蛋白-1分子很可能會在細(xì)胞內(nèi)降解。這將導(dǎo)致功能等同于一個(gè)null等位基因和一個(gè)相對輕微的表型。有一種有趣的可能性:在馬凡綜合征的例子(如本文所述)中,個(gè)體不同組織中突變FBN1基因剪接模式的變化可能對表型的嚴(yán)重性產(chǎn)生重要影響。 參考文獻(xiàn) Gibson MA, Ellis SL, Ades LC, et al. Preferential pre-mRNA utilisation of an upstream cryptic 5' splice site created by a single base deletion mutation in exon 37 of the FBN-1 gene. Eur J Biochem, 1998 Aug 15; 256(1): 221-8. 關(guān)于馬凡綜合征及相關(guān)內(nèi)容的更多介紹,如下: 《最新研究——基于馬凡綜合征的多組學(xué)研究,進(jìn)一步了解主動脈疾病的分子機(jī)制》 《馬凡綜合征和Ehlers-Danlos綜合癥及其相關(guān)疾病中的親代嵌合體現(xiàn)象》 《FBN1基因罕見的體細(xì)胞嵌合體導(dǎo)致馬凡綜合征》 《兇險(xiǎn)的主動脈疾病,早發(fā)現(xiàn)、早治療是關(guān)鍵》
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