# 翻译
## 印度尼西亚粘多糖贮积症II型患者艾杜糖醛酸2-硫酸酯酶基因第8外显子突变的蛋白质分析
**引用格式:** AIP Conference Proceedings 2193, 040004 (2019); https://doi.org/10.1063/1.5139366 **在线发表日期:** 2019年12月10日
**作者:** Anggia Nurwulan Kusno Putri, Steven Arianto, Rizky Priambodo, Yulia Ariani, Damayanti Rusli Sjarif
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**摘要.** 粘多糖贮积症II型(MPS II,亨特综合征)是一种罕见的X连锁隐性遗传性溶酶体贮积病,由艾杜糖醛酸-2-硫酸酯酶(I2S)缺乏引起,该酶由IDS基因编码。I2S酶催化糖胺聚糖(GAGs)的降解,如硫酸皮肤素(DS)和硫酸乙酰肝素(HS)。I2S缺乏导致这些糖胺聚糖在组织中蓄积。本研究对来自印度尼西亚雅加达Cipto Mangunkusumo国家转诊医院的8例MPS II印度尼西亚患者进行了IDS基因第8外显子的分析。采用PCR和测序方法对IDS第8外显子进行鉴定。在患者中发现了一个既往报道的缺失突变(c.1023delA),该突变导致相应氨基酸序列发生移码(p.Glu341AspfsTer19),在1例患者中观察到。该突变导致氨基酸数量减少和三维蛋白质结构改变。蛋白质的活性位点未发生减少和改变,但在第359位密码子处发生的提前终止导致两个糖基化位点减少。本研究首次提供了IDS第8外显子的突变分析,并成功鉴定了可能与MPS II相关的IDS基因突变。这为未来MPS II的早期诊断和筛查提供了可行性支持。
**关键词:** 缺失,第8外显子,IDS基因,溶酶体贮积病,粘多糖贮积症II型,PCR,突变
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## 引言
粘多糖贮积症II型(MPS II,亨特综合征)是一种罕见的X连锁隐性遗传病,主要影响男性。亨特综合征患者根据症状和疾病严重程度分为"重型"(早发型)和"轻型"(晚发型)[1]。多种临床表型被认为是由影响基因稳定性和功能的IDS基因突变引起的[2]。
IDS基因长度为28 kb,包含9个外显子[3]。IDS基因突变导致溶酶体艾杜糖醛酸-2-硫酸酯酶(IDS)功能受损,该酶是降解糖胺聚糖(即硫酸皮肤素和硫酸乙酰肝素)所必需的。IDS酶活性受损导致HS和DS蓄积,从而引起MIDS II表型的发生。IDS基因的改变可发生在9个外显子中的任何一个。在本研究中,我们分析了IDS基因的第8外显子,以鉴定可能有助于进一步了解MPS II并辅助该罕见疾病诊断的突变。
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## 方法
我们分析了来自Cipto Mangunkusumo国家转诊医院的8例印度尼西亚MPS II患者血液样本以及50例正常个体的DNA。使用Geneaid公司的血液/细胞DNA小量提取试剂盒分离基因组DNA。IDS第8外显子的聚合酶链式反应(PCR)使用本研究设计的特异性引物进行(正向引物:TTCATTTTCTGTCATTCTGTGC;反向引物:TGTCAAGCAATATCATTTCAGCA)。对PCR产物进行测序,以发现各样本IDS基因的变异。通过数据库和最新文献检查IDS基因变异的新颖性。基于氨基酸排列,使用SWISS MODEL和蛋白质数据库(PDB)工具进行I2S蛋白质三维结构的同源性建模。同源建模结果将用于构建每位患者的三维蛋白质结构,并使用Python分子查看器(PMV)工具进行分析,以确定由突变引起的蛋白质分子结构变化。
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## 结果
8例MPS II患者和50例正常对照的IDS基因第8外显子序列分析结果显示出一个突变。该突变为c.1023delA,存在于所有8例MPS II患者中(图1)。
使用BioEdit软件预测各第8外显子区域的相应氨基酸序列,从而鉴定由观察到的突变引起的氨基酸改变。缺失突变c.1023delA导致氨基酸序列发生移码突变(p.Glu341AspfsTer19)(图2)。
该突变导致氨基酸数量减少至358个。此外,在第359位密码子处发生的提前终止导致两个糖基化位点(Asn513和Asn537)减少。这些突变不影响I2S酶蛋白的活性位点(图3)。
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## 讨论
在所有8例MPS II患者的IDS基因第8外显子中发现了单碱基缺失(c.1023delA)。该缺失导致氨基酸序列移码(p.Glu341AspfsTer19),意味着翻译的RNA无法加工成有功能的IDS酶。c.1023delA缺失突变此前由Vafiadaki(1998)在一例重型MPS II患者中报道过[4]。根据美国医学遗传学与基因组学学会(ACMG)分类指南,c.1023delA可被归类为IDS基因的致病性变异[5]。
基于蛋白质三维建模,我们得出结论:c.1023delA缺失突变影响MPS II疾病的严重程度[6]。两个糖基化位点的缺失导致蛋白质翻译后修饰不能正常进行,从而使酶活性受到破坏。此外,出现的蛋白质结构变化也成为降低酶活性值的因素,影响硫酸乙酰肝素和硫酸皮肤素在组织中的蓄积[7]。
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## 结论
在印度尼西亚MPS II患者中发现了一个既往报道的可能改变IDS酶结构和功能的变异。这些发现表明,IDS基因第8外显子或其他外显子中的其他突变或变异可能是部分患者发病的原因。研究结果还表明,印度尼西亚MPS II人群具有独特的IDS突变和变异。因此,有必要对IDS的第8外显子及其他外显子进行进一步分析,以鉴定该基因中的其他突变。