文摘
肥厚性心肌病(HCM)是由突变基因编码的肌节蛋白引起的。突变MYL3编码基本的肌球蛋白轻链,是罕见的和突然死亡相关。隐性和显性遗传模式建议。我们研究一个大家庭和38岁的男性无症状HCM-affected因为杂音。HCM患者的左心室肥大(max WT 21毫米),一个休息的左心室流出的梯度36毫米汞柱,和左心室扩张(54毫米)。基因分型结果揭示小说错义突变杂合性,p。V79I,MYL3。300年变异不存在控制,病人没有在10肌节的基因突变。级联筛查透露进一步九杂合子突变携带者,其中三个心电图和/或超声心动图异常但没有履行HCM的诊断标准。外显率,如果我们考虑这个边缘HCM的表型p。V79I突变,为40%,但nonpenetrant突变携带者的平均年龄是15岁,而渗透突变携带者的平均年龄是47岁。突变影响守恒的缬氨酸代之以一个更大的异亮氨酸残在该地区轻链之间的联系和肌凝蛋白杠杆臂。总之,MYL3突变可以呈现较低的表现性和晚发型。
1。介绍
肥厚性心肌病(HCM)是一种常染色体显性遗传疾病引起的突变基因编码sarcomeric蛋白(1- - - - - -4]。最常受影响的基因是MYH7 [5],MYBPC3 [6],TNNT2 [7),编码肌凝蛋白重链,myosin-binding的蛋白质c,分别和肌钙蛋白T。已经有超过200个突变中描述这些基因。此外,其他一些基因的突变,例如,线粒体基因(8)已经与HCM,虽然频率要低得多。在HCM的罕见原因(9)的突变MYL3编码肌凝蛋白必不可少的轻链(助教)的肌节4,10- - - - - -19]。语言学校位于肌凝蛋白的杠杆臂头和稳定这一地区(图1)通过与IQ1主题的互动20.,21在胺基酸残基781 - 810)(22在β肌凝蛋白。复杂形状的n端与肌动蛋白(23]。虽然复杂的精确的功能作用没有被定义(24),蛋白质属于这类ef - hand Ca的家庭2 +结合蛋白(25),似乎是参与肌肉收缩的力量发展和微调(26,27]。c端丝氨酸的磷酸化残渣最近被证明是对心脏收缩的主要意义(28在斑马鱼)。
迄今为止,九HCM-causing突变中描述MYL3。三个错义突变,p。E56G, p。A57G, p。R81H,发现外显子3和6 p。G128C p。E143K, p。M149V, p。E152K, p。R154H, p。H155D外显子4 (4,10- - - - - -19)(图2)。
复杂形状突变的表型描述相差很大(24),从HCM的常染色体显性遗传和猝死事件,如p。A57G [13,17)和p。M149V [10),只一个隐性的表型,纯合性与心源性猝死(14]。在中年突变携带者外显率高24]。
在这里,我们描述一个家庭小说MYL3突变的特点是低表现性和疾病的发生。
2。材料和方法
渊源者和家庭成员受到完整的临床评价包括家族史、体格检查、超声心动图、压力测试、12导心电图仪(ECG)。疾病状态的渊源者和家庭成员决定使用常规诊断标准(29日,30.]。所有家庭成员给了知情同意基因检测,而对于测试的孩子,父母同意了。
基因组DNA提取血液样本使用QIAamp DNA净化设备(德国试剂盒)。从渊源者DNA编码区域的突变筛查MYH7、MYBPC3 TNNT2、TPM1 TNNI3, MYL3, MYL2, ACTC, TCAP,和CSRP3,和外显子3、7、14、18岁至49岁TTN之前的研究中,详细(5]。使用的引物和条件筛选MYL3曾被描述(9]。三百年种族匹配的白人控制被用来建立频率的基因变异。
Polyphen2 (http://genetics.bwh.harvard.edu/pph2/)是用来预测的影响确定语言学校的变体(p.V79I) [31日]。
复杂的造型和监管领域MYH7使用PDB蛋白质执行车间(http://www.rcsb.org/)和PdB文件1 wdc [32]。同源性研究和基因结构研究进行使用BioEdit更7.0.9 [33)和运用(http://www.ensembl.org/)。
3所示。结果
3.1。家族病史
渊源者,一个38岁的肥胖(体重指数= 44)的人,被称为临床评估鉴定后心脏杂音在常规健康检查。他是无症状的,从未经历过心脏症状,系统性高血压,或晕厥。超声心动图显示不对称隔心室肥大越来越同心向顶点(max WT 21毫米),一个休息的左心室流出梯度(36毫米汞柱)和左心室扩张(54毫米)(表1)。11肌节基因pcr显示他是一个新颖的错义突变的杂合的载体(c。235 g > A), p。V79I,MYL3编码的语言学校的心室。PolyPhen2 p的预测。V79I突变表示这种变体“可能损害”。家庭提供筛查突变和临床评估(见图3血统和表1家庭成员)临床资料。
考试的家庭成员识别了9 p的附加杂合的运营商。V79I突变,没有一个人完成了HCM的诊断标准。三个突变携带者,见图3和表1展出边缘型表型,基于存在一个使成角隔结合让反演在AVL心电图或舒张功能不全与左轴偏差(小伙子)或小伙子和心电图QRS偏差。一个突变载体,一个29岁的男性,表现出脑室传导缺陷(IVCD)作为一个孤立的异常。现年55岁的三个边缘58例和36岁,而剩下的无症状的突变携带者3、8、11、17、23日和29岁。所有的家庭成员所示谱系经历过心脏事件或突然死亡,但祖父的渊源者(张)据说和意想不到的突然去世,享年55岁;而妹妹(II-6)母亲和意想不到的突然去世,享年19年。没有相关信息,4 - 5年前发生的死亡原因,并没有用于DNA分析。没有突变携带者,包括HCM患者没有任何症状,严重的疾病表现,或风险标记,突变被认为是良性的。然而,所有突变携带者提供后续评估。
300年变异不存在控制和没有注册为变体在NCBI SNP数据库(dbSNP)。此外,临床上没有影响或边缘案例nonmutation运营商之一。
p。V79I是一种新型的变体,位于外显子3地区另外两个HCM-associated错义突变之前被确认(图2)。多个物种的一致性MYL3在七种强烈表明缬氨酸是守恒的位置(图4)。我们研究了p的位置。V79I复杂形状的三维结构的突变插值结构建立了扇贝上的人类结构肌凝蛋白监管域(图5)。突变位于链接器连接N - c端叶和它位于两个胺基酸残留的c connecting-loop与第一IQ1主题互动肌凝蛋白(aa 780 - 810)(图5)[34]。可能更多的非极性,再异亮氨酸残基的侧链可能扰乱交互的复杂形状的带正电的赖氨酸和精氨酸残基肌凝蛋白重链,界面与这个语言学校的地区(35]。
4所示。讨论
我们已经描述了一个温和的HCM患者与小说有关,主继承,MYL3变异p.V79I。突变将在600年与疾病和不在控制等位基因在一个家庭中没有其他已知HCM-associated基因突变被发现。的表型表达p。V79I突变是古典与不对称隔肥大HCM,正如前所述的p。在两个不相关的韩国家庭A57G突变13,17),但不同于以前描述的罕见midcavitary梗阻患者p。E143K [14],p。M149V, p。R154H突变(15]。表达减少和/或疾病表现出晚发生,9个突变携带者是无症状,不履行HCM的诊断标准,也没有突变携带者35岁以下受到影响甚至边界影响。然而,四个突变携带者,所有> 35岁,边缘型表型或ICVD展出。严格定义,突变的外显率为10%,但随着许多航空公司都在25岁以下。如果我们定义表型为边缘型HCM晚发型,我们可以说,35岁以上突变携带者展览这一表型。然而,一个更精确的定义疾病的外显率将取决于后续研究。不幸的是,它是不可能获得更多信息的突然死亡发生在两个潜在的突变携带者,张II-6, 4 - 5年前。然而,它们的存在突变携带者提供临床随访的支持。
的β肌凝蛋白包含IQ1主题与N-C-loop交互的语言学校的港口HCM-associated突变,,p。S782D [36],p。S782N [35],p。R787H [4],p。L796F [1],p。A797T [37),支持这样一个概念,即干扰复杂形状和β肌凝蛋白之间的相互作用导致HCM。β肌凝蛋白分子的另一部分进入密切接触行业的精氨酸残基位置72335),也和突变导致HCM,例如,p。R723G [38)和p。R723C [39),进一步支持这一概念,干扰复杂形状和肌凝蛋白之间的相互作用是一个致病的HCM的衬底。
同源建模表明,p。V79I突变可能会干扰之间的交互复杂形状和肌凝蛋白重链,一种机制被认为是导致疾病发生的突变。根据这些证据我们发现它可能p。V79I突变是引起疾病。然而,这不能排除与肥大相关的突变可能只是当其他触发条件。在这种情况下,渊源者非常肥胖;肥胖最近被关联到一个高脂肪饮食的老鼠心脏肥厚性反应的失活Foxo3a转录因子通过Akt通路(40]。随着心脏肥厚性反应在同一小鼠模型是与半胱天冬酶活性增加有关40)、半胱天冬酶有行业(41心脏衰竭)为主要基质,肥胖可能加剧肥厚性表型的发展条件与减少语言学校的功能。那么具体加重leptin-induced肥大的心脏肥厚性反应出现在新生大鼠心肌细胞表型也可以解释的渊源者是唯一突变载体临床HCM [42]。
临床沉默突变的发现较低的表现性和晚发型就提出了一个问题:是否应该需要的详细跟踪突变携带者。然而,大多数的突变MYL3已经与猝死(24),似乎谨慎地进行临床跟踪突变携带者。之间的潜在关系MYL3的遗传倾向,肥厚性表型和肥胖的渊源者还应加强渊源者减肥的建议。
作者的贡献
p·安德森和p·哈德利·都贡献了同样的研究。