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影响DiGeorge综合征的重要蛋白

染色体22q11缺失综合征(又称作DiGeorge综合征) 是人类最常见的染色体缺失综合征,估计每4000个新生儿即有一个,它严重的程度不一,从先天性心脏缺损、免疫及内分泌失常、腭裂、肠胃道、以及神经异常都有。这种缺失综合征的病人几乎四分之三都有心脏缺损,有关造成这种疾病生物机制的研究已发现一个生物过程会参与先天性心脏疾病及早期的胚胎发育。

在2010年五月份实验生物及医学(Experimental Biology and Medicine)期刊,费城儿童医院的Jason Z. Stoller 博士和宾州大学心脏血管研究所主任Jonathan A. Epstein博士共同合作,报导在哺乳类动物早期发育时Ash2I 和Tbx1二个蛋白质有重要的相互作用。Stoller说明在人类及其他哺乳类动物,心脏是最早发育的,了解更多有关这早期发育生物步骤的知识有助于我们清楚心脏发育过程的正常及不正常性。

利用细胞及动物实验,研究人员发现一个会影响外遗传基因调控的蛋白质复合物的核心成员Ash2I,对于早期的胚胎发生是绝对需要的,没有这蛋白质,小鼠的胚胎在妊娠后的几天后就无法存活。

第22条染色体区域在DiGeorge综合征病人是最常见的缺失,有超过30个基因,其中一个是Tbx1转录因子,它是核内转录因子蛋白质Tbx家族的一员,它们共用一个T-box,结合到一段均有的DNA区域上后可以调控下游的基因。在2005年,Epstein及Stoller即发现Tbx1蛋白质内有一个区域如果不能适当的作用,在一些病人是造成DiGeorge综合征的重要因素。

这研究的目标是寻找和Tbx1结合能发挥正常功能的蛋白质,对于我们了解DiGeorge综合征的致病机制带来曙光,利用酵母菌及细胞培养的研究,研究人员发现Ash2I 蛋白质会和Tbx1结合,他们制造出Ash2I 缺失小鼠更进一步探讨Ash2I 蛋白质的角色,发现不表达Ash2I 的小鼠胚胎在妊娠初期即死亡,证明这蛋白质对早期的发育是需要的。

Stoller说明" 对Ash2I 蛋白质的绝对需要指出它可能调节哺乳类动物很多发育的基因,作为组蛋白甲基化酵素复合体的一成员,它可以外遗传基因的机制来调节基因的转录" 。

它对于有DiGeorge综合征的儿童及成年病人的临床意义尚不清楚,这些病人有正常的Ash2I 基因,但失去Tbx1可能改变Ash2I和Tbx1的相互作用,在疾病发生过程中扮演一些角色,调节下游的基因。Stoller补充说明"这些基因综合征的病人缺少一条Tbx1 基因,这现象指出Tbx1 蛋白质的量不足可能有生物影响,会造成疾病的不同型态,更进一步的研究是需要,可以发现它们的特殊作用机制"。

实验生物及医学期刊主编Steven R. Goodman说:「Stoller 等人已证明Ash2I 蛋白质在早期胚胎发育的重要性,Ash2I 会和DiGeorge综合征病人常见的染色体缺失的Tbx1转录因子互相作用,这有趣的发现提供在DiGeorge综合征病人中会造成先天性心脏疾病一个可能的机制"。

 
    
 


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