MCAD缺陷与一种新的突变ACADM基因:c.1052C > T

摘要

中链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症（MCADD）是一种常染色体隐性疾病，导致脂肪酸氧化的缺点。ACADM是唯一的候选基因引起MCAD缺乏。单核苷酸变化，c.985A> G，在的外显子11中发生ACADM基因，是最普遍的突变。在这项研究中，我们报告了一个有多个MCADD个体的高加索家庭。DNA序列分析ACADM在这个家族中进行的基因测试显示，有轻度MCADD症状的两个家族成员在外显子11 c上有相同的新变化。引起苏氨酸到异亮氨酸的变化。替换是发生在MCAD蛋白c端全域的非保守性氨基酸变化。这里我们报告了一个新的错义突变，c。(p.Thr326Ile)，在美国ACADM基因。据我们所知，c。1052C>T has not been previously reported in the literature or in any of the current databases we utilize. We hypothesize that this particular mutation in combination with p.Lys304Glu results in an intermediate clinical phenotype of MCADD.

1.介绍

中链酰基辅酶a脱氢酶缺乏OMIM 607008)是一种由线粒体缺陷引起的常染色体隐性遗传病β的中链脂肪酸的β-氧化[1]。It is one of the most common inborn errors of metabolism with an incidence of 1 : 15,000 in 8.2 million newborns worldwide [2]。代谢需求需要的能量超过糖原储存的能量，如长时间禁食、体育锻炼和并发急性疾病，可能会产生一些症状，如果不被发现，可能会导致代谢危机[3.]。MCADD的临床表现可能严重变化，例如，癫痫发作或死亡低血糖症，以仅示出代谢失调的前体的温和的形式。智力障碍和发育迟缓不是这种疾病，如果个人在一个前瞻性地处理常见的;然而，与经典MCADD个人都在因脑损伤代谢事件发生后失去发展里程碑的风险[1]。此外，约25%未被诊断的人会在第一次代谢危机中死亡，而30 - 40%的人会有某种形式的智力残疾或发育迟缓[4,5]。

ACADM（NM_000016.4），位于1p31，是唯一的候选基因引起MCAD缺乏。在基因突变可导致减少或取消了MCAD酶蛋白的功能。c.985A> G，在的外显子11中发生ACADM基因是欧洲人后裔中最普遍的突变。单碱基对的改变导致成熟蛋白p.Lys304Glu的304位的谷氨酸替换赖氨酸。MCADD患者中大约81%的个体对p是纯合的。Lys304Glu基因型，另有18%的基因型为杂合子。Lys304Glu和另一个突变[6]。自从MCADD被引入新生儿筛查(NBS)小组以来，新的突变继续被识别。到目前为止，除了常见的突变p。Lys304Glu中发现了90多个突变ACADM基因(http://www.biobase-international.com/product/hgmd)。这些突变通常发现在一个复合杂合状态与p。并可能导致MCAD酶活性的损失。

我们在这里报告，第一次，一个新的突变在ACADM基因,c.1052C > T。

2.病人和方法

先证者，32岁的白人女性（I-1;图1(一)）以积极的MCADD新生儿筛查结果在她的第一个孩子，被诊断为MCADD生化后，她第二次怀孕。她通常报告一个非常温和的临床表型多，虽然轻微，低血糖发作的儿童和青少年。她的大，一个女儿（II-1），5岁，有一个经典的MCADD表型，尽管国家统计局早期诊断和治疗频繁喂奶，左旋肉碱和低脂肪的饮食，已要求多次住院。先证者的第二个孩子，一个儿子（II-2），现在3岁，股他母亲的温和的表型。先证者的1个月大的儿子（II-3），还拿起新生儿筛查，呈现为一个不太严重的表型相比，他的妹妹，可能是由于在怀孕期间饮食管理和肉碱。他们的亲生父亲（I-2）也包括作为家庭研究的一部分（图1(一))。

2.1。测序分析

基因组DNA使用Qiagen Gentra PUREGENE血液试剂盒从外周全血中提取（Qiagen公司，瓦伦西亚，CA，USA）。与外显子 - 内含子路口的所有编码外显子ACADMPCR扩增和使用BigDye Terminator v3.1循环测序（生命科技，大岛，NY，USA）双向测序。产品分离在ABI PRISM 3130 XL基因分析仪（生命科技，大岛，NY，USA）。测序数据通过突变测量师软件（SoftGenetics，州立学院，PA，USA）进行分析。

2.2。Acylcarnitine分析

等离子体酰基肉碱通过串联质谱法测定[7为I-1, II-2和II-3患者提供治疗。在杜克大学医院生化遗传学实验室对患者II-1乙酰肉碱水平进行分析。

3.结果与讨论

对于MCADD患者酰基肉碱图案显示己酰基 - 辅酶A（C6）的水平的增加，辛酰基辅酶A（C8），癸酰辅酶A（C10），和癸烯酰基-CoA（C10：1）[8]。C8 >水平积累0.3μM可能被认为是诊断性的[9]。分析了母亲和她的三个患病儿童的血浆酰肉碱(表)1)。5岁的女儿（II-1）C8，C6和C8 / C10比例的升高，与整体低肉碱。她在产前重症监护病房，在5日龄住院的呼吸困难，低血糖和哺乳差。她开发了肝酶升高。她的症状与静脉注射葡萄糖和普通婴儿配方改善。先证者有她肉碱水平在孕中期开始检查她的第二个孩子（II-2）（表1)。她在怀孕期间提供肉碱，被她肉碱轮廓展现升高C8种生化诊断。第二个孩子（II-2）式进料。他没有代谢失调。在他异常NBS，血浆肉碱获得/肉碱型材和MCADD证实诊断。先证者的第三次怀孕开始，而在肉碱和被描述为三个怀孕的最简单的酝酿，具有较好的一致性营养摄入减少恶心和呕吐。第三个孩子也被确定在国家统计局和被生化诊断为MCADD（表1)。

测序分析ACADM基因在先证者(I-1)中进行。我们检测到一个杂合的c。> 985 G, p。Lys304Glu突变和c杂合。1052 c > T, p。Thr326Ile突变(图1 (b))。根据这些结果，我们对三个孩子进行了靶向突变分析。女儿(II-1)和第三个男孩(II-3)被发现为p纯合子。Lys304Glu突变。女孩的基因型与她更严重的表现型相关。出生时II-3表现出与II-1相似的C8剖面(表)1)，但由于母亲在这次怀孕时补充了肉碱，而不是第一次怀孕，这一比例略低。患者II-2与I-1基因型相同，p。Lys304Glu和p。他的表型和他母亲的表型一致。对其父亲进行了靶向测序分析，表明其是p.的杂合子载体。Lys304Glu突变(图1(一))。

到目前为止，p。在MCADD患者中未见明显的错义改变报道。这种替换是发生在MCAD蛋白c端全域的非保守性氨基酸变化。这个域由密集的排列组成α-螺旋，这似乎是重要的形成功能四聚体。据报道，位于该区域的突变(包括常见的p.Lys304Glu突变)会影响螺旋-螺旋相互作用和四聚体组装，导致聚集和功能丧失[10,11]。利用SIFT人类蛋白和人类编码SNPs数据库(智人GrCh37 Ensembl 63) [12,13，我们进入了感兴趣的领域。该分析的结果为我们提供了一个新颖的、非同义的和破坏性变化的预测(SIFT得分为0.04)。除了SIFT之外，我们还使用了PolyPhen2数据库[14]以确定氨基酸改变是损害。从PolyPhen2 HumDiv和HumVar结果预测，p.Thr326Ile突变可能与一个分数的和0.922分别0.623损坏。因为两个数据库中得到一致的结果与彼此和在蛋白质中的位置是在相同的C-末端所有-α结构域作为p.Lys304Glu，p.Arg309Lys和p.Ile331Thr [11，这是暗示p。突变是一种有害的突变。综上所述，这表明这种新的变化可能是一种与轻度MCADD表型相关的疾病引起的突变。据报道，与轻度表型相关的突变，如p。Ala27Val, p。Tyr42His, p。Arg309Lys，代谢失代偿风险低[15]。为了确定这种新突变的等位基因频率，我们在贝勒医学院的MCADD患者数据库中进行了一项调查。5个个体杂合p。Lys304Glu和p。在500例患者中发现了thr326例。此外，通过对ESP6500数据库、1000基因组数据库和dbSNP数据库的搜索，我们发现这种特殊的突变尚未被分类。因此，p的等位基因频率。Thr326Ile不足1%。据我们所知，这是委员会的第一份报告。1052C>T mutation that results in a mild MCADD phenotype.

利益冲突

作者宣称没有关于本文的发布利益冲突。

作者的贡献

Holli M. Drendel和Jason E. Pike为这项工作做出了同样的贡献。

参考

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