佩梅樣病GJC2基因突變對Cx47蛋白亞細(xì)胞定位影響的研究.pdf

1、佩梅樣病(Pelizaeus-Merzbacher-like disease， PMLD， OMIM608804）是一種嬰幼兒期起病的常染色體隱性遺傳白質(zhì)腦病，其發(fā)病率國內(nèi)外尚無統(tǒng)計報道，男女發(fā)病率無明顯差異。2004年，Uhlenberg等人將其致病基因定位于1q41-42的縫隙連接蛋白 C2(gap junction protein gamma-2， GJC2， GenBank NM-020435)，又稱GJA12(gap junc

2、tion protein alpha12， GenBank AAB94511)，編碼縫隙連接蛋白47（gap junction protein connexin47, Cx47），Cx47蛋白表達(dá)于少突膠質(zhì)細(xì)胞，與星形膠質(zhì)細(xì)胞表達(dá)的Cx43蛋白形成Cx47/Cx43異型耦聯(lián)通道。少突膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞通過此通道來維持細(xì)胞之間的信號傳遞及細(xì)胞間和細(xì)胞內(nèi)的離子平衡，對于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的髓鞘形成和維護(hù)具有重要作用。目前PMLD的致病機(jī)制尚不

3、明確，既往研究發(fā)現(xiàn)，不同突變體的致病機(jī)制不同，并提出了三方面機(jī)制：⑴突變的GJC2不能形成Cx47；⑵突變的GJC2形成的Cx47在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)大量聚集，不能被運(yùn)送至細(xì)胞膜，影響與Cx43形成耦聯(lián)；⑶異常的Cx47與Cx43能形成耦聯(lián)但功能異常。
　　目的:
　　本研究是為了揭示從中國 PMLD患者中發(fā)現(xiàn)的5種GJC2突變對Cx47蛋白亞細(xì)胞定位改變的影響：GJC2突變后導(dǎo)致其編碼的Cx47聚集于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，影響其正常的膜上轉(zhuǎn)運(yùn)，無法

4、與Cx43形成正常耦聯(lián)通道，破壞了少突膠質(zhì)細(xì)胞的功能，導(dǎo)致少突膠質(zhì)細(xì)胞凋亡，從而揭示該5種GJC2突變類型的致病機(jī)制。同時，為PMLD未來的治療提供理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
　　方法:
　　在pEGFP-N1-GJC2野生型質(zhì)粒的基礎(chǔ)上，通過定點(diǎn)突變的方法，構(gòu)建在PMLD患者中檢出的5種未報道的GJC2突變的突變體質(zhì)粒：GJC2 c.201C>G（p.C67W）、c.216delGinsAA（p.P73fsX106）、c.217

5、C>T（p.P73S）、c.735C>A（p.C245X）、c.973G>C（p.A325P）。用Lipofectamine2000試劑盒脂質(zhì)體介導(dǎo)的化學(xué)方法轉(zhuǎn)染人類少突膠質(zhì)細(xì)胞系MO3.13，建立GJC2的突變型和野生型模型，并用ER-tracker將細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)標(biāo)記為紅色熒光，用DAPI將細(xì)胞核標(biāo)記為藍(lán)色熒光，應(yīng)用激光共聚焦顯微鏡技術(shù)觀察野生型Cx47蛋白和突變型Cx47蛋白的亞細(xì)胞定位。
　　結(jié)果:
　　成功構(gòu)建了5種突

6、變型pEGFP-N1-GJC2質(zhì)粒；通過激光共聚焦顯微鏡技術(shù)觀察發(fā)現(xiàn)，野生型Cx47蛋白大部分分布在少突膠質(zhì)細(xì)胞的細(xì)胞膜上，僅少部分貯積于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，約5.2％；而突變型Cx47蛋白卻大部分貯積在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，不同Cx47突變體在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的貯積程度不同，C67W、P73fsX106、P73S、C245X、A325P的貯積率分別為91.4%、81.4%、87.1%、88.3%、89.7%。
　　結(jié)論:
　　5種GJC2突變均為致病性