细胞色素C氧化酶(cytochrome C oxidase, COX)缺陷为亚急性坏死性脑脊髓病(Leigh综合征)的主要病因,SURF1基因缺陷是导致COX缺陷的常见原因。迄今国外已报告42种SURF1基因突变,对COX复合物功能有不同的影响。预试验中,通过对39例非线粒体基因突变所致Leigh综合征患儿SURF1基因测序,发现了10种突变,其中4种为新突变,导致了SURF1蛋白序列的改变,其对COX复合物功能的影响亟待明确。本课题拟就4种新突变进行研究1.明确4种新突变对患者及其携带者COX功能的影响;2. 将野生型SURF1 cDNA转入培养的患者细胞,观察细胞水平COX活性的变化,确认新突变是否为致病突变;3. 用酵母双杂交和免疫共沉淀法研究突变后的SURF1蛋白与COX复合物的结合能力的变化。本项目将有助于Leigh综合征的发生机制和治疗学研究,充实Leigh综合征致病基因库。
细胞色素C氧化酶(COX)缺陷是引起Leigh综合症的主要病因之一,SURF1基因异常是导致COX缺陷的常见原因。预试验中,通过对123例线粒体脑病患者SURF1基因筛查,发现24例(19.5%)患者分别存在5种SURF1基因突变。本课题中对SURF1基因异常患者及其家系进行了SURF1基因序列分析,证实622delA、240+1G>C和574C>G为新突变,导致SURF1蛋白氨基酸序列异常。240+1G>C和574C>G来自两个同胞姐妹,成淋巴细胞COX活性显著下降,ATP合成率显著降低,证实了突变的致病性。携带3种新突变的患者线粒体DNA未见异常,而在其他病因不明的Leigh综合症患者中发现6例分别携带T10191C、G14459A、G13513A突变,均为已知的致病突变。对24例已知线粒体基因突变(22例A3243G、2例T8993G)所致Leigh综合症患儿进行了SURF1基因分析,7例A3243G阳性的患者SURF1基因604G>C变异,提示604G>C无致病性或者在线粒体基因作用下协同发病。另外,本课题发现了首例PDHA1基因缺陷所导致的中国人Leigh综合症。