GTPBP3基因突变位点及其应用制造技术

本发明专利技术公开了GTPBP3基因突变位点及其应用，涉及生物医药技术领域。该GTPBP3基因突变位点包括c.127C>T、c.187C>T、c.424G>A、c.473T>G、c.689A>C和c.1384C>G中的至少一种。本发明专利技术构建了线粒体病人来源的淋巴细胞模型，揭示患者GTPBP3蛋白水平的缺陷，并从多角度验证其氧化磷酸化功能缺陷；对8个错义突变位点构建了相应定点突变细胞模型，从多角度进行致病性评估，明确了c.127C>T、c.187C>T、c.424G>A、c.473T>G、c.689A>C与c.1384C>G变异位点的致病性，为线粒体病的临床诊断提供了新的参考意见。见。见。

【技术实现步骤摘要】
GTPBP3基因突变位点及其应用


[0001]本专利技术涉及生物医药
，特别是涉及GTPBP3基因突变位点及其应用。

技术介绍

[0002]线粒体病是一类以线粒体功能障碍为特征的遗传代谢类疾病，目前已有超过400个致病基因，包括核基因(nDNA)与线粒体基因(mtDNA)，根据基因的生物学功能大致划分为如下几类：氧化磷酸化复合体亚基和组装因子的相关基因、DNA/RNA/蛋白质合成的相关基因、氧化磷酸化底物生成相关基因、辅因子相关基因以及维持线粒体稳态相关基因、线粒体转运蛋白相关基因等。
[0003]Mt
‑
tRNA修饰缺陷相关类致病基因，因影响线粒体蛋白翻译过程而致病。GTPBP3是一种高度保守的mt
‑
tRNA修饰酶，定位于线粒体，参与τm5U(5
‑
taurinomethyluridine)的生物合成，该修饰发生在mt
‑
tRNA
Leu(UUR)
和mt
‑
tRNA
Trp
的第34位尿嘧啶处，其衍生物τm5s2U在τm5U的基础上由TRMU进一步催化产生，发生在mt
‑
tRNA
Glu
、mt
‑
tRNA
Gln
和mt
‑
tRNA
Lys
的第34位尿嘧啶处。Mt
‑
tRNA的第34位，即反密码子环第一位，也被称为“摆动碱基”，未经碱基修饰的U34时，可与U、C、A、G四种碱基配对，而存在摆动修饰的U则仅与A、G进行配对。修饰的存在限制了摆动碱基配对的范围，有利于维持高效的解码的速率。对基于基因敲除或敲低技术构建的细胞、动物模型研究发现GTPBP3缺陷后无法维持正常的修饰水平，线粒体蛋白翻译受损，线粒体功能缺陷的现象。GTPBP3基因缺陷相关的患者主要为氧化磷酸化缺陷23型、肥厚型心肌病等，其临床表现主要有：肌张力减退、心机肥厚、发育迟滞、抽搐、乳酸酸中毒、脑MRI检查示双侧丘脑、基底节、脑干等T2高信号，多类似于Leigh综合征的表现。目前关于GTPBP3基因缺陷的临床病例的研究极少，已报道的患者病例数仅为17例，尽管截止目前，ClinVar(www.ncbi.nlm.nih.gov/clinvar)数据库中已收录了300多条变异信息，但极大多数位点致病性仍未可知，也无具体病例信息，无法为临床诊断提供有效的参考意见，因此该致病基因的表型谱与基因谱仍待进一步完善。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供GTPBP3基因突变位点及其应用，以解决上述现有技术存在的问题，本专利技术研究发现了GTPBP3基因c.127C>T、c.187C>T、c.473T>G与c.1384C>G变异位点与线粒体病的相关性，为线粒体病的临床诊断提供了新的参考意见。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]本专利技术提供用于诊断线粒体病的GTPBP3基因突变位点，所述GTPBP3基因突变位点包括c.127C>T、c.187C>T、c.473T>G和c.1384C>G中的至少一种。
[0007]本专利技术还提供检测GTPBP3基因突变位点c.127C>T的基因型的试剂在制备诊断线粒体病的产品中的应用。
[0008]本专利技术还提供检测GTPBP3基因突变位点c.187C>T的基因型的试剂在制备诊断线粒体病的产品中的应用。
[0009]本专利技术还提供检测GTPBP3基因突变位点c.424G>A的基因型的试剂在制备诊断线粒体病的产品中的应用。
[0010]本专利技术还提供检测GTPBP3基因突变位点c.473T>G的基因型的试剂在制备诊断线粒体病的产品中的应用。
[0011]本专利技术还提供检测GTPBP3基因突变位点c.689A>C的基因型的试剂在制备诊断线粒体病的产品中的应用。
[0012]本专利技术还提供检测GTPBP3基因突变位点c.1384C>G的基因型的试剂在制备诊断线粒体病的产品中的应用。
[0013]本专利技术还提供一种诊断线粒体病的产品，包括检测上述的GTPBP3基因突变位点的基因型的试剂。
[0014]进一步地，所述产品包括试剂或试剂盒。
[0015]本专利技术公开了以下技术效果：
[0016]本专利技术共收集得到10例GTPBP3缺陷的患者病例，补充和验证了相关临床表型；构建了相应病人来源的淋巴细胞模型，揭示患者GTPBP3蛋白水平的缺陷，并从多角度验证其氧化磷酸化功能缺陷；分析患者的基因突变信息后，对8个错义突变位点构建了相应定点突变细胞模型，从多角度进行致病性评估，明确了c.127C>T、c.187C>T、c.424G>A、c.473T>G、c.689A>C与c.1384C>G变异位点的致病性。综合前人研究，更新并完善GTPBP3基因突变谱，发现中国人群突变普遍集中于4号外显子和6号外显子，c.689A>C与c.424G>A为人群热点突变。本专利技术为线粒体病的临床诊断提供了新的参考意见。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为患者家系图谱分析；A
‑
J分别为家系1
‑
10的家系图谱；黑色箭头表示先证者，方框表示男性，圆圈表示女性，黑色实心形状表示患者，黑色斜线表示未知原因去世，红色字体表示新发现的变异位；
[0019]图2为变异位点氨基酸保守性分析；
[0020]图3为患者来源永生化B淋巴细胞系变异位点一代验证及GTPBP3水平分析；其中，A为患者P1
‑
P4来源的永生化B淋巴细胞系提取的DNA一代测序图；B为正常对照与患者P1
‑
P4永生化B淋巴细胞系中GTPBP3表达水平分析；C为正常对照与患者P1
‑
P4永生化B淋巴细胞系中GTPBP3蛋白水平的WB分析；D为正常对照与患者P1
‑
P4永生化B淋巴细胞系中GTPBP3蛋白水平的定量结果；
[0021]图4为患者来源永生化B淋巴细胞系线粒体复合体含量分析；其中A
‑
D分别为患者P1
‑
P4；
[0022]图5为患者来源永生化B淋巴细胞系线粒体氧耗水平分析；
[0023]图6为HEK293TGTPBP3敲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于诊断线粒体病的GTPBP3基因突变位点，其特征在于，所述GTPBP3基因突变位点包括c.127C>T、c.187C>T、c.424G>A、c.473T>G、c.689A>C和c.1384C>G中的至少一种。2.检测GTPBP3基因突变位点c.127C>T的基因型的试剂在制备诊断线粒体病的产品中的应用。3.检测GTPBP3基因突变位点c.187C>T的基因型的试剂在制备诊断线粒体病的产品中的应用。4.检测GTPBP3基因突变位点c.424G&g...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕建新，楼筱婷，
申请(专利权)人：浙江省人民医院，
类型：发明
国别省市：