贝勒医学院的研究人员将心肌相关转录因子B(MRTFB)基因的特定变异或突变与一种新型神经发育障碍联系起来。

与新型神经发育障碍相关的MRTFB基因变异

该团队在医学遗传学杂志上报告说,他们能够在神经发育障碍之前未确诊的患者中发现该基因的变异。该研究还表明,这些突变破坏了MRTFB蛋白控制细胞中其他基因的方式,并且这种级联影响了数百个其他基因。

“我们通过未确诊疾病网络(UDN)确定了两名患有这种新型神经发育障碍的患者。这些患者有智力障碍、说话困难、冲动控制问题、运动障碍和面部特征改变,”第一作者、博士后助理JonathanAndrews博士说。MichaelWangler博士实验室的分子和人类遗传学。

“这两名患者的MRTFB基因都有突变,直到现在还没有发现与遗传病有关。我们决定研究这些突变如何影响MRTFB蛋白的功能,以试图了解患者基因的变化如何导致他们的医疗状况。”

MRTFB蛋白是一种重要的转录调节因子,这意味着它通常会促进大约300个其他基因的活性,包括参与构建细胞结构和脑细胞间通讯的基因。MRTFB被认为在塑造心脏、肺、肝脏和大脑的早期发育过程中特别重要。

为了了解在患者身上发现的突变对蛋白质活性的影响,安德鲁斯和他的同事采用了两种不同的方法。研究人员首先研究了患者的MRTFB变异对实验室果蝇的影响,果蝇是研究基因工作原理的著名动物模型。

“与表达正常MRTFB基因相比,在果蝇翅膀中表达患者的MRTFB基因变异导致翅膀形状发生显着变化,”安德鲁斯说。“这一发现表明,突变以某种方式改变了细胞中蛋白质的活性,从而导致机翼发育改变。接下来,我们在分子水平上仔细研究了突变的MRTFB蛋白质。”

安德鲁斯和他的同事们知道,蛋白质肌动蛋白与MRTFB结合并通过限制MRTFB进入细胞核的能力和促进近300个其他基因的功能来调节其活性。

“我们发现突变的MRTFB蛋白不再与肌动蛋白结合,因此可以自由进入细胞核,在那里它们会增加许多其他基因的表达,”安德鲁斯说。

“虽然需要更多的研究来证明患者的MRTFB变异会影响神经发育,但这些变异中存在的调节缺失可能足以改变神经元生长和发育的正常模式,”Wangler说,他是该研究所的副教授。Jan和DanDuncan神经学研究所的分子和人类遗传学和invareimportestigator。他也是该作品的通讯作者。“这些发现很重要,因为它们开辟了研究导致这种疾病的机制的新途径,为未来治疗这种疾病提供了思路。”