脊髓小腦共濟(jì)失調(diào)致病基因X在果繩中的異常表型探究.pdf

1、脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)(SCA，spinocerebellar ataxia)是一類遺傳性神經(jīng)退行性疾病，目前發(fā)現(xiàn)有30余種SCA亞型(DRPLA，SCA1-8，10-23，25-31)。多數(shù)SCA亞型由于致病基因內(nèi)CAG重復(fù)片段異常擴(kuò)增，導(dǎo)致多聚谷氨酰胺鏈的突變蛋白在細(xì)胞核內(nèi)聚集形成核內(nèi)包涵體。SCA主要臨床特征表現(xiàn)為脊髓和小腦以及脊神經(jīng)、腦神經(jīng)、交感神經(jīng)等組織的病變。
　　合作單位通過全外顯子組測序在一個常染色體隱性遺傳的SCA家

2、系中發(fā)現(xiàn)了新的致病基因X（由于文章尚未發(fā)表，該基因暫用X代替，之后M、A、B、C同）。X基因編碼的蛋白是近年新發(fā)現(xiàn)的類泛素化激活酶(E1)，激活M基因編碼的類泛素蛋白。已發(fā)現(xiàn)的M的類泛素結(jié)合酶(E2)為A，類泛素連接酶(E3)為B以及已知的M作用底物C。在線蟲中的研究發(fā)現(xiàn)該類泛素化修飾系統(tǒng)參與線蟲生殖，發(fā)育以及對有害環(huán)境因素的抵抗力。在小鼠模型的相關(guān)研究中，X基因敲除小鼠胚胎致死。
　　目的:X基因在生物體中發(fā)揮的功能，以及X導(dǎo)致

3、SCA的發(fā)病機制有待進(jìn)一步被研究闡明。通過對X基因的果蠅模型進(jìn)行研究，我們發(fā)現(xiàn)其能很好地模擬SCA疾病發(fā)生。
　　方法:利用果蠅UAS-GAL4系統(tǒng)誘導(dǎo)X基因以及M類泛素化修飾通路中其他重要分子的knockdown，觀察果蠅異常表型。
　　結(jié)果:1）全身表達(dá)GAL4誘導(dǎo)X基因的低表達(dá)能引起靜息時果蠅翅膀呈穩(wěn)定單翅或雙翅垂直展開的表型。25℃時Da-Gal4＞UAS-XRNAi雄果蠅表現(xiàn)率為33.5％，且該果蠅的飛行和爬行能力

4、明顯降低，其壽命也明顯縮短;2）在X基因knockdown果蠅羽化后第三天，其胸部肌肉切片中未見肌肉組織形態(tài)和結(jié)構(gòu)的明顯異常;3）X基因knockdown的果蠅三齡幼蟲腹側(cè)縱向4號肌肉和13/12號肌肉上神經(jīng)肌肉接頭數(shù)目減少;4）全身性knockdown M和A基因，果蠅表現(xiàn)出與X基因knockdown相似表型，25℃時Da-Gal4＞UAS-M RNAi以及Da-Gal4＞UAS-A RNAi雄果蠅表現(xiàn)率分別為71.3％和37.8％。