蛋白点突变遗传竟然可以定量分析?

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蛋白点突变遗传竟然可以定量分析！！！

PRM检测蛋白点突变

你知道么？蛋白点突变也可以定量检测！！！

Novel UCHL1 mutations reveal new insights into ubiquitinprocessing

UCHL1点突变揭示泛素化途径的新视点

Human Molecular Genetics    IF=5.34

我们国家拥有世界上最丰富的人类基因资源人口多、民族多、疾病的种类很多，而且中国几代同堂的现象非常普遍，少数民族聚居，这又使得家系遗传资源非常纯粹。因此，可以说中国是遗传资源的黄金宝地，也是国外大型生物技术公司和制药公司以及研究机构进行生物剽窃的目标。对于这些资源怎么更好的利用，遗传学家们一直在进行探索。今天小编就通过一篇最新的文章向大家介绍下蛋白质组学在罕见遗传病研究中的巨大作用。

这篇文章关注的是一类单基因遗传的神经系统变性病：遗传性脊髓小脑共济失调（Hereditaryspinocerebellar disorders）。对于这种罕见遗传病，基于基因测序层面的研究很多，但现在仍有很多疑问无法解开。在2013年，首次发现与UCHL1突变相关的遗传性脊髓小脑共济失调病人。Ubiquitin carboxyl-terminal esterase L1 (UCHL1) 是人脑神经元中高表达的一个蛋白，约占总可溶性蛋白的1~2%，它参与蛋白降解途径（ubiquitin-proteasome pathway）有关。已有研究发现UCHL1的功能变异与阿尔茨海默和帕金森病有关。本文则是对第二个患有此类疾病的家族成员进行深入研究，并对UCHL1的突变进行了功能解析。

样本来源

来源于挪威家庭的三姐弟：姐姐（patient III-4）和两个双胞胎弟弟（patient III-5，patient III-6）

 

技术

PRM

 

研 究 结 果

前期对三位病人的临床症状进行一系列的描述：血统，家族史，各个年龄段身体情况的监测以及脑部核磁共振成像检查。

脑部核磁共振成像检查发现视神经萎缩（B）以及小脑上蚓部萎缩（C）

之后通过外显子测序以及体外酶学实验证实：UCHL1的Arg178Gln突变使其酶活性增强到4倍（与正常蛋白相比）；而Ala216Asp的突变则会造成蛋白聚集，怀疑影响该蛋白的折叠状态。之后通过对UCHL1三位晶体结构的解析解释了是这种现象的可能原因。

UCHL1的Arg178Gln突变后酶活性增加了4倍

正常UCHL1的三维结构图（R178在活性中心，A216在蛋白折叠区）

重点来了：质谱是蛋白鉴定，特征分析以及定量最有效的工具。作者后面用高选择性高灵敏性的靶向蛋白质组学PRM的方法对UCHL1正常肽段以及点突变肽段的进行精确定量分析：

PRM检测正常和点突变UCHL1肽段

Arg178Gln（R178Q）的突变只在病人的成纤维细胞中检测到，而且病人没有正常的蛋白肽段；正常和病人Ala216肽段都存在，不过病人正常肽段比例非常低（约25%），而突变肽段Ala216Asp在正常人和病人中都没检测到，预示着Ala216Asp点突变可能是由于突变蛋白降解引起的。

小编心得

本篇文献针对一种罕见遗传病进行深入研究，非常值得各位老师借鉴学习。结合我国丰富的家系遗传资源，哇，文章成败上千啊，小编都想转行去搞科研了！

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