基因工程和蛋白质工程

近日，《自然·遗传学》（Nature Genetics）在线发表了复旦大学、福建医科大学与中国科学院上海神经科学研究所的研究人员的研究成果。研究人员应用先进的全外显子测序技术，在8个家族性发作性运动诱发性运动障碍（简称为PKD）家系中发现PRRT2基因上存在3种截短突变，并成功克隆了家族性PKD的第一个致病基因PRRT2，这对揭示疾病分子发病机制以及提高临床诊治水平具有重要意义。


PKD也称为发作性运动诱发性舞蹈手足徐动症，是一种反复发作、运动诱发、持续时间短暂的运动障碍，临床上易被误诊为癫痫。自1967年首次报道后，陆续有关于散发性和家族性病例的报道，家族性病例大多呈常染色体显性遗传。

早在2005年底，吴志英教授与王柠教授带领的团队在福建发现了一个特殊的家系，在4代共78名成员中有16人发病，且每代均有病人出现，主要表现为从座位起立或起步行走或跑步时突然出现双上肢舞蹈样动作，颈部和躯干向一侧扭转，严重时站立不稳摔倒在地，持续数秒至数十秒停止，反复发作，每日可发作数十次，发作时意识清楚。经过查阅文献并反复讨论，考虑这是一种家族性PKD。之后又陆续收集了7个类似症状的家系。

2010年，研究团队将全外显子测序技术应用到PKD家系的基因克隆上，重新核对了8个家系的资料，在最大的家系、即福建发现的家系中选取了两个有代表性的病人以及2名无症状的家系成员进行分析，共获得了100多亿个核苷酸序列数据，结合前期基因定位以及国内外文献的研究结果，迅速将目标锁定在16号染色体的PRRT2基因，进一步直接测序验证发现了PRRT2基因截短突变，这一结果在其他7个PKD家系中得到了证实，共发现了3种截短突变，并在1000名健康对照者中进行验证，排除了上述三种突变为基因多态的可能。

为了探讨PRRT2的蛋白功能及其与PKD发病之间的关系，研究人员又与中国科学院上海神经科学研究所的熊志奇研究员团队合作，组建了一个高效队伍，在短时间内完成了PRRT2基因表达及蛋白定位研究，结果进一步提示PRRT2为PKD的致病基因。这项工作完全在国内自主完成的，采用最先进的分子生物学技术，巧妙地解决了20年来困扰国内外学者的难题。PKD基因的克隆对其他类型的发作性疾病也具有重要的借鉴作用。