《Fukutin參與靶蛋白α-DG氧位糖基化作用的研究》是依託北京大學，由熊暉擔任負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：Fukutin參與靶蛋白α-DG氧位糖基化作用的研究
- 項目負責人：熊暉
- 依託單位：北京大學
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
α-DG病是α抗肌萎縮相關糖蛋白(α-DG)氧位糖基化缺陷所致的一組疾病，表現為肌營養不良和腦結構畸形，具臨床和遺傳異質性。在前基金支持下，我們發現α-DG病之一的福山型先天性肌營養不良(FCMD)的基因產物fukutin與靶蛋白α-DG氧位糖基化相關糖基轉移酶之一POMGnT1形成複合體，並調節其酶活性，推測fukutin起分子伴侶作用，並證實另一α-DG病相關氧位糖基轉移酶LARGE也定位於高爾基體。本課題擬利用FCMD患者皮膚成纖維細胞和肌活檢組織標本以及體外轉基因細胞模型，結合免疫螢光染色、免疫共沉澱和質譜分析等，研究fukutin與LARGE是否結合，是否對LARGE的酶活性具調節作用，由此探索fukutin影響酶產物α-DG氧位糖基化和配體結合活性的機制，揭示fukutin分子伴侶作用及其與α-DG氧位糖基化的關係。這不僅為研究該類疾病的發病機制提供線索，對治療也可能開闢新途徑
結題摘要
α-抗肌萎縮相關糖蛋白病（α-DGP）是一類具有臨床和遺傳異質性的隱性遺傳病，表現為肌營養不良、腦和眼發育畸形，均存在α-dystroglycan(α-DG)的O-糖基化缺陷。但α-DG的糖鏈結構及相關糖基轉移酶的功能未完全明確，α-抗肌萎縮相關糖蛋白病具體發病機制不清。在前期工作研究中，我們在國內首先報導了 α-DGP 中的 FKTN、POMGnT1、POMT1基因突變，並發現 fukutin不具有已知的糖基轉移酶活性，突變的fukutin使POMGnT1發生細胞器移位，攜帶有FKTN基因反轉錄轉座子插入的轉基因小鼠模型POMGnT1酶活性降低30%，說明fukutin對POMGnT1的酶活性具有調節作用。突變的fukutin不僅自身的亞細胞定位錯誤，還可以造成POMGnT1的定位發生錯誤。進一步發現了fukutin通過跨膜結構域與POMGnT1結合，並且低溫條件、薑黃素等可以糾正部分fukutin的錯誤定位。POMGNT1與FKTN突變導致的表型重疊以及二者導致α-DG缺陷的糖鏈具有相同的分子量，均提示fukutin與POMGnT1可能在同一酶通路上起作用。在此基礎上，我門進一步收集α-DGP患者的臨床資料及生物標本，以此探索α-DGP的分子遺傳學機制，分別在體內體外實驗中尋找與fukutin相互作用的蛋白，分析LARGE和FKTN基因編碼產物的相互作用位點以及fukutin對LARGE功能的影響。在基金支持下，我們繼續擴大α-DGP患者佇列，收集診斷了國內最大樣本量的α-DGP，到目前為止，臨床診斷α-DG病146例，其中基因確診56例，建立了完整的臨床資料庫和生物樣本庫，不斷豐富中國α-DGP患者的基因型和表型譜，分析總結了不同類型的先天性肌營養不良臨床和遺傳學研究進展及相對應的患者臨床表型特徵等，在國際上首次進行單中心POMT1基因突變導致的α-DGP的基因型/表型分析及自然史研究，對影響預後的危險因素進行了分析。我們在國際上報導了大量的新致病突變，並發現中國FKRP突變相關α-DGP患者的熱點突變。在基因產物功能研究上，初步發現fukutin可能與LARGE和POMT2也存在相互作用，通過免疫共沉澱及質譜技術初步發現POFUT2基因編碼的O-連線糖基轉移酶O-岩藻糖轉移酶2與fukutin結合，但具體功能仍有待進一步研究。
