一个播散性卡介苗感染家系致病基因的突变分析和功能研究

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1、分类号学号M201271531学校代码10487密级硕士学位论文一个播散性卡介苗感染家系致病基因的突变分析和功能研究学位申请人：刘文强学科专业：遗传学指导教师：张贤钦教授答辩日期：2015年5月21日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofScienceMutationIdentificationandFunctionalAnalysisofdiseasegeneinaFamilywithMendeliansusceptibilitytomycobacterialdiseaseCa

2、ndidate:WenqiangLiuMajor:GeneticsSupervisor:Prof.XianqinZhangHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版

3、权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要播散性卡介苗感染(Mendeliansusceptibilitytomycobacterialdisease,MSMD)疾病于1951年首次报道，该

4、病的临床表型是患者对一些弱毒性分枝杆菌(例如卡介苗、非结核性的环境分枝杆菌）易感，属于一种罕见的原发性免疫缺陷疾病。本研究对一个播散性卡介苗感染家系进行了分子遗传学分析，找到了其致病基因，并通过分子生物学和生物化学等实验方法研究了该致病基因的突变是如何影响其编码蛋白质的功能，初步阐明其致病机制。家系的先证者临床诊断为播散性卡介苗感染疾病(MSMD)，先症者的母亲也有类似的表型，对符合遗传规律的已知基因进行筛查，最终发现致病基因STAT1外显子15，第1228位碱基从A突变成G(c.1228A>G)，导致该基因编码蛋白质的第410位氨基酸由赖氨酸突变为谷氨酸(p.K410E),先症者的母亲携

5、带同样的突变，为了进一步确定该突变为致病突变，对家系内成员以及家系外100个正常人进行了限制性片段长度多态性分析验证，证实只有患者携带该突变，正常人都不携带该突变，说明该突变不是单核苷酸多态位点。进一步通过对STAT1基因突变位点保守性及其蛋白的编码结构区域分析，发现突变的氨基酸位点在物种进化上高度保守，而且突变位点位于STAT1蛋白的DNA结合区。将野生型和突变型的STAT1基因分别构建到pRc/CMV表达载体上，转染到HEK293细胞，经干扰素IFN-γ刺激后，进行免疫荧光定位并提取细胞核内总蛋白做凝胶迁移率实验（ElectrophoreticMobilityShiftAssay，EM

6、SA）实验，结果显示突变型的STAT1蛋白入核并未受到影响，但与野生型相比,STAT1蛋白组装的gamma激活因子(gamma-activatingfactor,GAF)与gamma激活序列(gamma-activatingsequence,GAS)结合能力显著减弱，因此STAT1基因的突变影响了其生化功能。本研究通过对一个MSMD家系进行遗传学研究发现STAT1基因的一个新的致病突变(c.1228A>G，p.K410E)，通过相关分子生物学和生化实验初步阐明了STAT1基因K410E突变导致MSMD疾病的生化机制，进一步加深了对STAT1基因导致MSMDI华中科技大学硕士学位论文疾病的认

7、识，为该疾病的遗传诊断与治疗提供了理论支持。关键词：播散性卡介苗感染，STAT1基因，突变，凝胶迁移实验II华中科技大学硕士学位论文AbstractMendeliansusceptibilitytomycobacterialdisease(MSMD)isararediseaseCharacterizedbypredispositiontoclinicaldiseasecausedbyweaklyvirulentmycob