[发明专利]特发性基底节钙化新的致病基因及其编码蛋白质和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种人体变异的基因，尤其涉及一种特发性基底节钙化新的隐性致病基因-ISG15基因。本发明还涉及突变的ISG15基因及其编码蛋白质和应用，包含突变的ISG15基因的载体、宿主细胞以及试剂盒。

背景技术

特发性基底节钙化(idiopathic basal ganglia calcification，IBGC)，是一种先天性神经系统锥体外系疾病，由Delacour在1850年首先报道，因Fahr于1930年首先描述了双侧对称性基底节钙化的典型临床和组织学特点，故早期多以Fahr病命名所有双侧基底节及其他部位脑组织钙化的疾病。特发性基底节钙化主要病理学改变为脑部非动脉性小血管钙化，微血管壁、小血管壁及血管间隙内有钙盐的沉积，还有磷、镁、酸性粘多糖沉积。特发性基底节钙化的发生部位主要为苍白球、尾状核、壳核、丘脑、额顶叶、齿状核、小脑皮质、脑干中央部和侧脑室周围等。常与甲状旁腺机能低下、结节性硬化和生理性钙化相混淆。随着CT的广泛应用，基底节钙化疾病的临床报道越来越多，基底节钙化常伴随偏头疼、癫痫发作、精神障碍、帕金森、脑梗和痴呆等锥体外系临床症状，使患者苦不堪言。

目前基底节钙化的病因不明，遗传因素是该病发生的一个重要因素，大多数IBGC家系表现为常染色体显性遗传方式，也有常染色体隐性遗传和性染色体连锁遗传的报道。IBGC基底节钙化病症也存在免疫因素。某些基底节钙化患者常伴发一些自身性免疫疾病，比如系统性红斑狼疮(参考Lupus.upus.Apr；5(2):123-8.Brain calcification in patients with cerebral lupus.)。不同的研究显示，在基底神经节钙化的病人样本中，检测到了高表达的干扰素-α,γ，揭示了干扰素的表达与基底神经节钙化密切相关(参考The Aicardi-Goutiouti syndrome(familial,early onset encephalopathy with calcifications of the basal ganglia and chronic cerebrospinal fluid lymphocytosis；Interferon-ismilial,early onset nigrostriatal degeneration and basal ganglia calcification)。

除了以上两大影响因素以外，基底节钙化其他可能的致病因素多与小血管内外局部理化因素异常和代谢紊乱有关，如血管通透性钙磷代谢异常，碱性磷酸酶活性紊乱，毒性物质作用，电解质紊乱等。其钙化多发生于小动脉和毛细血管周围，且易发生在终动脉或边缘带的脑血流灌注区，导致局部钙化区域血流量减少，小血管阻塞，使局部神经组织缺血，梗死。

外显子测序技术是一种无偏见的检测方法，已成功地应用于稀有致病突变的检测上，如Freeman-Sheldon综合征的MYH3基因，Schinzel-Giedion综合征的SETBP1基因以及严重大脑畸形的WDR62基因等。因此，本研究利用外显子组测序技术去寻找特发性基底节钙化的新的致病突变，以期丰富该疾病的临床基因检测范围。

发明内容

本发明的主要目的在于鉴别IBGC致病基因，定位出该疾病的基因突变位点。在此基础上，提供IBGC致病基因及其编码蛋白质和应用，包含IBGC致病基因的载体、宿主细胞以及试剂盒，以对特发性基底节钙化疾病进行分子诊断和患病风险评价，为进一步治疗该病提供设计药物的靶点，同时为阐明该病的致病机制提供理论基础。

因此，一方面，本发明提供了突变的ISG15基因，所述突变的ISG15基因序列与SEQ ID NO:1相比具有至少1个非沉默突变，且所述突变的ISG15基因导致特发性基底节钙化的发生；所述非沉默突变选自插入、缺失和置换中的一种或多种。

在一个优选的实施方案中，所述非沉默突变为SEQ ID NO:1的第163位的C突变为T，其序列如SEQ ID NO:2所示。该突变使得ISG15基因编码的氨基酸序列第55位的谷氨酰胺突变为终止密码子，使蛋白质翻译中断。

第二方面，本发明还提供了SEQ ID NO:2序列编码的蛋白质，由于该序列在163位出现终止密码子，所述蛋白质只有54个氨基酸，其氨基酸序列如SEQ ID NO:3所示。

在本发明的第三方面，提供了含有上述突变ISG15基因的载体。

在本发明的第四方面，提供了被上述载体转化或转导的宿主细胞或者被上述突变的ISG15基因直接转化或转导的宿主细胞。