特發性房顫相關Cx45基因突變的識別和功能研究

《特發性房顫相關Cx45基因突變的識別和功能研究》是依託上海交通大學，由李若谷擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：特發性房顫相關Cx45基因突變的識別和功能研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：李若谷
• 依託單位：上海交通大學

項目摘要

房顫是最常見的持續性心律失常，可顯著增加患者的病殘率和病死率，遺傳缺陷是其重要危險因素之一。本課題組在前期研究中運用全基因組掃描、基因分型和連鎖分析將一家族性房顫的易感基因座定位於染色體17q21.3區域，在房顫患者中對該區域房顫候選基因Cx45進行測序分析發現了多個突變。鑒於Cx45在心臟電生理方面的重要作用，申請者提出“Cx45有可能是一個新的房顫易感基因”這一新假說。為了證實該假說，本研究擬基於已經建立的房顫遺傳資源庫，識別房顫相關新的Cx45基因突變，克隆所識別的野生型Cx45基因，通過定位誘變獲得相應的突變體，構建其表達載體，轉染工具細胞，套用蛋白示蹤技術研究突變蛋白的胞漿運輸和亞細胞分布，套用雙膜片鉗技術研究突變縫隙連線通道的電生理特性，在分子細胞水平明確Cx45基因突變的房顫作用機制。該項目的成功實施，將在理論上揭示房顫發生的新機制，在實踐上為房顫的有效防治提供新的分子靶標。

結題摘要

房顫是最常見的持續性心律失常，可顯著增加患者的病殘率和病死率，遺傳缺陷是其重要危險因素之一。本課題組在前期研究中運用全基因組掃描、基因分型和連鎖分析將一家族性房顫的易感基因座定位於染色體17q21.3區域，在房顫患者中對該區域房顫候選基因Cx45進行測序分析發現了多個突變。鑒於Cx45在心臟電生理方面的重要作用，申請者提出“Cx45有可能是一個新的房顫易感基因”這一新假說。為了證實該假說，本研究擬基於已經建立的房顫遺傳資源庫，識別房顫相關新的Cx45基因突變，克隆所識別的野生型Cx45基因，通過定位誘變獲得相應的突變體，構建其表達載體，轉染工具細胞，套用蛋白示蹤技術研究突變蛋白的胞漿運輸和亞細胞分布，套用雙膜片鉗技術研究突變縫隙連線通道的電生理特性，在分子細胞水平明確Cx45基因突變的房顫作用機制。研究中，通過定位誘變獲得房顫相關M235L 突變型Cx45，全細胞雙膜片鉗研究發現M235L 突變型Cx45所構成的純合縫隙連線通道以及由野生型和M235L 突變型Cx45所構成的雜合縫隙連線通道的電導率較野生型的顯著降低。由野生型Cx43和M235L 突變型Cx45所構成的異質性縫隙連線通道的電導率和電壓門控作用較由野生型Cx43和野生型Cx45所構成的異質性縫隙連線通道均顯著降低。螢光染料攝取實驗發現，房顫相關M235L 突變不影響Cx45所構成的縫隙連線通道的選擇性和通透性。此外，通過定位誘變獲得了房顫相關S305F突變型Cx45和先天性心臟病合併房顫相關R184G突變型Cx45。全細胞雙膜片鉗研究發現，R184G 突變型Cx45所構成的純合縫隙連線通道以及由野生型和R184G 突變型Cx45所構成的雜合縫隙連線通道的電導率較野生型的顯著降低，而S305F突變型Cx45所構成的純合縫隙連線通道的電導率和由野生型和S305F突變型Cx45所構成的雜合縫隙連線通道與野生型的相比無顯著性差異。該項目的成功實施，在理論上揭示房顫發生的新機制，在實踐上為房顫的有效防治提供新的分子靶標。