HARS2基因突变致以耳聋为表现的Perrault综合征机制的研究

目的研究耳聋家系HARS2基因突变位点对HARS2蛋白的影响,为研究HARS2基因突变致Perrault综合征的发病机制奠定基础。方法检测并验证该家系成员样本DNA的HARS2基因。使用软件对蛋白质建模,分析预测Asp117Asn和Leu303Pro突变对HARS2蛋白结构稳定性的影响。转染含野生型HARS2基因和HARS2基因Asp117Asn突变、Leu303Pro突变的慢病毒重组质粒以及空载体至HEK 293T细胞(人胚肾细胞)中,分别获得WT细胞组(转染野生型的HEK293T细胞)、Asp117Asn细胞组(转染Asp117Asn突变的HEK293T细胞)、Leu303Pro细胞组(转染Leu303Pro突变的HEK293T细胞)、NC细胞组(转染空病毒载体的HEK293T细胞)。Northern blot检测线粒体tRNAHis氨酰化水平;Western blot检测HARS2蛋白的表达;免疫荧光测定HARS2蛋白表达部位。结果①先证者及其哥哥为耳聋患者,为HARS2 c.349G>A(p.Asp117Asn)和c.908T>C(p.Leu303Pro)复合杂合突变;其父亲为HARS2 c.908T>C(p.Leu303Pro)杂合突变;其外婆、母亲、舅舅为HARS2349G>A(p.Asp117Asn)杂合突变;②突变可能导致HARS2蛋白稳定性下降;③WT细胞组线粒体tRNAHis氨酰化水平高于其余3组(P<0.05);Asp117Asn细胞组较Leu303Pro细胞组线粒体tRNAHis氨酰化水平高(P=0.016);④HARS2蛋白均于线粒体表达;⑤HARS2蛋白在NC细胞组中无明显表达;WT细胞组HARS2蛋白表达与Asp117Asn细胞组无明显差异(P=0.356),高于Leu303Pro细胞组(P=0.000)。结论①明确了HARS2基因2个新突变位点c.349G>A和c.908T>C;②该突变可能通过降低HARS2蛋白氨酰化能力和/或表达,导致线粒体tRNAHis氨酰化能力降低,进而出现线粒体功能障碍,从而导致听力损失。