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蛋白C是一种维生素K依赖性的丝氨酸蛋白酶,活化的蛋白C(Activated Protein C)可特异性失活凝血活化辅因子V(Vα)和Ⅷ(Ⅷα),在凝血-抗凝血系统中起着重要的调节作用。蛋白C基因异常或一些后天因素可造成蛋白C缺陷,其常与其它先天或后天危险因子共同作用引发静脉血栓的发生。 蛋白C缺陷是引起深静脉血栓(Deep Vein Thrombosis,DVT)的一个常见原因。目前临床上已报道了300多例与蛋白C缺陷有关的静脉血栓病例,共发现了约130种不同的突变。由于蛋白C基因突变形式很多,临床上没有建立完善的检测手段,到目前为止,尚未能详尽地阐明蛋白C突变与静脉血栓形成的分子机制。目前该领域的研究主要集中在欧洲和美国,国内相关方面的研究较少。我们发现了一个具有明显遗传倾向的自发性静脉血栓症家系,并试图在该家系中探索蛋白C基因是否存在异常。通过对该家系三代中7名成员的蛋白C基因的研究,经DNA测序共找到6个突变,其中5个为错义突变,均位于蛋白C外显子9编码区内即丝氨酸蛋白酶活性结构域内;另一个为缺失突变,位于外显子9的3’端UTR区(untranslated region)。6个突变分别是T11066→C(ATC→ACC,Ile407→Thr),A10789→G(ACC→GCC,Thr315→Ala),A10598→G,(AGC→GGC,Ser252→Gly),G10645→C(GCC→CCC,Ala267→Pro),T10847→C(GTC→GCC,Val334→Ala)和A11172缺失。其中T11066→C(Ile407→Thr)和A10598→G(Ser252→Gly)这两个突变均造成氨基酸侧链化学性质的剧烈变化,氢键数目及类型也发生明显变化,这种剧烈变化进而会影响蛋白质的空间构象自由能(conformational freedom),使蛋白C酶原分子不能正确折叠,导致蛋白C分子结构异常,不能被内质网或高尔基体上的下游作用蛋白识别,使得这些异常的蛋白C分子从内质网或高尔基体上脱落下来,来不及与东北师范大学硕士学位论文刘景河分子伴侣结合完成分泌过程,因此长时间停留在细胞内,最终被降解掉。另外,蛋白C重链区结构类似球形,氨基酸侧链化学性质的剧烈变化也可能会引起相应氨基酸残基位置的移动,导致蛋白C分子局部结构发生异常,进而影响整个蛋白C分子的结构。 Alll7:缺失突变非常接近多聚腺营酸化位点(polyadenylylation):ATI人AA box(nt川53一11158)和Alll75,这两个位点参与蛋白C mRNA的多聚腺普酸化和mRNA拼接。依据Gehring等的研究结果,同时由于Alll7:缺失非常接近多聚腺昔酸化位点,我们推测该突变可能会影响蛋白C mRNA前体的加工和蛋白C的最终合成。 相对突变Tll066*e(Ile4o7*Thr)和A;0595、o(se几52、Gly)而言,突变G,。645神C(Al匆67分pro)、T,。、7神C(Val334*AI动和A:0759*G(Thr3;5*AI刃对蛋白C结构产生的影响可能较为微弱,这些突变在氨基酸性质、氢键数目及类型和残基位置等方面的变化都不如前两个突变剧烈。 外显子8、7和3表现很强的保守性,编码区未发现任何变异。外显子8和3是蛋白C重要的功能区,前者与外显子9共同构成丝氨酸蛋白酶活性中心,后者与外显子4共同构成爷梭基谷氨酸结构域(Gla domain)。 综合以上分析结果和临床资料,我们认为这些突变中的Tll。66*C(Ile4o7升Thr)、Alo598升G(Se几52*Gly)会对蛋白e分子的结构产生较为明显的影响,使之不能正确折叠,因而不能和相关的下游蛋白作用,不能正确合成并完成分泌过程,最终在细胞内被降解。A川7:缺失则可能使蛋白CmRNA前体的结构异常,引起3’端的剪切位点异常,导致mRNA和蛋白C合成异常,但这一推测尚需进一步的实验加以验证。我们认为这三个蛋白C异常可能是造成该家系下肢静脉血栓高发率的主要因素之一。该家系成员的蛋白C基因外显子9表现很强的易变性,这六个蛋白C基因突变均是首次报道。