突变tRNA-SeC对无义突变的通读作用分析-论文-万方医学网

突变tRNA-SeC对无义突变的通读作用分析

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摘要无义突变（nonsense mutation）是一种特定类型的基因突变，是指基因编码区的氨基酸密码子由于各种原因突变成为提前终止密码子，使得蛋白质合成提前终止，形成功能缺失或功能异常的截短蛋白，甚至造成编码蛋白的缺失，这种功能缺失或异常的蛋白会扰乱细胞的正常功能，进而导致各种各样的遗传疾病。硒蛋白是一类含有硒代半胱氨酸（Sec）的蛋白，Sec是由终止密码子UGA编码的，被称为第21种天然氨基酸，硒蛋白的mRNA 上的3’非翻译区具有 SEC插入序列（SECIS）元件，能够与 SECIS结合蛋白结合并招募硒代半胱氨酸特异性的延伸因子EFSEC 和tRNA-SeC，促进 UGA解码为硒代半胱氨酸。我们在前期研究中发现，把SECIS靶向结合到目的基因的3’非翻译区，能够使目的基因无义突变的UGA密码子翻译下去而获得全长蛋白。<br>　　本研究通过改造tRNA-SeC，把tRNA-SeC进行突变，让其对终止密码子UAA和UAG也进行翻译，从而扩大硒蛋白翻译系统的适用范围，并且与氨基糖苷类抗生素PTC124对无义突变的通读效率对比，通过转录组测序比较副作用大小，通过蛋白免疫印迹法检测对提前终止密码子进行通读的同时对真正的终止密码子有无影响。得到结论如下：（1）改造后的突变tRNA-SeC对对应的提前终止密码子有通读作用；（2）硒蛋白翻译系统对无义突变的通读效率比PTC124的高；（3）硒蛋白翻译系统通读提前终止密码子而不作用于真正的终止密码子；本课题初步证明了tRNA-SeC及其突变体对于提前终止密码子具有通读作用，不作用于真正的终止密码子且通读效率优于欧盟批准的药物PTC124，具有较大潜力，为后续治疗无义突变造成的疾病提供了新思路。