[发明专利]远端关节弯曲病的致病基因及其用途

说明书

本发明鉴定了远端关节弯曲病的相关的致病基因—MET致病基因。在此基础上，本发明提供了突变的MET基因及其用途，包含突变的MET基因的载体、宿主细胞以及试剂盒。此外，本发明还提供了用于诊断远端关节弯曲病的方法，用于所述方法的诊断剂，以及包含所述诊断剂的试剂盒。

技术领域

本发明涉及分子遗传学领域以及疾病的诊断和治疗领域。特别地，本发明鉴定了与远端关节弯曲病相关的致病基因—MET基因。在此基础上，本发明提供了突变的MET基因及其用途，包含突变的MET基因的载体、宿主细胞以及试剂盒。此外，本发明还提供了用于诊断远端关节弯曲病的方法，用于所述方法的诊断剂，以及包含所述诊断剂的试剂盒。

背景技术

远端关节弯曲(DA)是一类常染色体显性遗传(Autosomal Dominant，AD)病，具有典型的AD遗传学特征，即每代个体中都有受累患者；患者间无性别差异；在同一家系中，并非所有患者都表现出典型的远端关节挛缩或畸形，存在外显率降低的情况；另外，同一家系中不同患者表型可有明显差异^[1]。

目前，国内外对于DA的遗传学研究主要集中在调节肌肉及肌腱形成的相关基因上。骨骼肌收缩、舒张的基本功能单位是肌小节。肌小节由粗肌丝(或称肌球蛋白(Myosin)组成)、细肌丝(或称肌动蛋白(Actin))组成并按一定规律排列而成，肌丝滑行受到两种调节蛋白(原肌凝蛋白(Tropomysin，TPM)和肌钙蛋白(Troponin，TNN))的调控，TPM-TNN-Actin复合物与肌凝蛋白(Myosin)作用控制着肌肉的收缩与舒张^[1]。因此，凡是影响肌丝或调节蛋白的因素，都可能对肌肉的收缩、舒张功能造成影响。Naimi等通过构建果蝇TPM-TNN-Actin复合物突变模型，观察到果蝇出现翅膀前伸隆起和肋间肌过度挛缩的表型，这为研究肌肉发育障碍与DA之间的联系提供了可参照的动物模型^[2]。在此模型基础上，学者们通过基因测序等方法相继确定了TPM2、TNNI2、TNNT3、MYH3以及FBN2等基因为DA的候选基因^[3-7]。其中TPM2编码的蛋白产物为β-原肌凝蛋白，该蛋白存在于快肌纤维中，整体带负电荷，蛋白构象随着周围环境中钙离子浓度的变化而发生改变^[8]。Sung等通过对14个DA-1家系的基因测序后发现，患者家系中存在TPM2基因外显子区域的G>C突变，该突变可能导致β-原肌凝蛋白表面负电荷减少，使蛋白构象和弯曲度发生改变，影响了β-原肌凝蛋白与肌凝蛋白的相互作用，并导致肌动-肌凝蛋白-ATP酶复合物对钙离子敏感度的降低，从而最终对肌肉收缩功能造成影响^[5]。MYH3基因编码胚胎型肌球蛋白，与TPM2基因编码的β-原肌凝蛋白共同参与快肌纤维的构成。胚胎型肌球蛋白分别由球状的动力区、较短的颈部及铰链样区域以及长卷曲样螺旋的棒状区域所构成。目前已经发现的可引起DA的MYH3基因突变大多参与编码位于该蛋白的球状动力区以及颈部区域的氨基酸，且较集中于球状动力区中ATP结合位点周围。致病突变可能通过影响局部氨基酸链的微结构导致该蛋白ATP激酶活性改变，并最终对骨骼肌收缩能力造成影响^[9]。MYH3基因的突变可以解释90％的DA-2型及40％的DA-3型的发生，因此该基因是目前研究DA领域中较为热门的候选基因。

另外，有人试图通过对DA患者进行连锁分析来定位其发病相关的热点区域，目前已经报道了9p13.2-p13.1、11p15.5、5q23-q21等热点区域^[6,7,8]，上述候选基因大多位于这些连锁区域内，进一步提示这些基因与DA有较强的相关性。

虽然已有不少关于DA致病基因及遗传热点区域的相关报道，但DA具有高度的遗传异质性和基因多效性，即同一亚型的DA可由多种不同的致病基因突变所引起，而同一个致病基因的不同突变可导致不同亚型DA的发生。在Sung等的报道中仅有10％的DA-2b患者存在TNNI2基因突变，在14个DA-1型的先证者中也仅有1名患者检测出TPM2基因错义突变，在散发DA-1型患者中未检出TNNI2和TPM2的突变。另外，MYH3基因突变在DA-1、2、3、8亚型中均有发现，也提示DA中还存在其他的致病基因。