Биаллельный полиморфизм m129v гена прионового белка человека prnp

Чубукова О.В., Никоноров Ю.М., Мустафина О.Е., Чемерис А.В.

Институт биохимии и генетики УНЦ РАН, Уфа 450054, Россия

e-mail:nikonorov@anrb.ru

Прионы представляют собой беспрецендентный класс инфекционных агентов, не содержащих нуклеиновых кислот и состоящих только из измененных белковых молекул хозяина. Доказано, что патогенные прионы, способные к трансмиссии, являются мутантными изоформами клеточных белков. К настоящему времени установлено более 25 различных мутаций гена PrPчеловека, связанных с прионовыми болезнями, наиболее известными из которых являются болезнь Крейтцфельда-Якоба (БКЯ), синдром Хертсмана-Штройсслера и синдром «фатальной семейной бессонницы» (Pruisiner1998).

Протеин-прион (PrPc) представляет собой сиалогликопротеид с молекулярной массой 33-35kDa, кодируемый единственным геном протяженностью около 16 т.п.н., состоящий из двух экзонов и расположенный у человека в дистальном участке короткого плеча 20-й хромосомы (Leeetal. 1998).PrPcвходит в состав наружных клеточных мембран, связан с внешней поверхностью клеток якорем гликолипида и участвует в эндоцитозе и катаболизме клеток. Наиболее высокая концентрацияPrPcвыявлена в нейронах, но его могут синтезировать и другие клетки организма. Роль клеточного белкаPrPcв организме здоровых индивидуумов в полной мере не установлена, однако известно, что он необходим для осуществления нормальной синаптической функции. Предполагается, что прионовый белок принимает участие в межклеточном узнавании и клеточной активации, а поскольку прионовые болезни сходны по своим характеристикам с геронтологическими, то возможной его функцией является подавление возрастных процессов.

Прионизация клеточного белка (PrPc), или превращение в инфекционную форму (PrPsс), сопровождается изменением характера укладки его полипептидной цепи. Наиболее примечательным является увеличение представленности β-слоев и уменьшение количества α-спиралей. Сходные явления наблюдаются и при неинфекционных процессах амилоидоза, сопровождающего такие заболевания, как паркинсонизм, болезнь Альцгеймера, хорея Хантингтона. Первичная структура белка в большой степени определяет скорость его прионизации, поэтому наличие полиморфизма в некоторых положениях полипептидной цепи может иметь критическое значение. Наиболее изученным к настоящему времени является полиморфизм в положении 129A→G, приводящий к заменеMetнаVal. Существует положительная корреляция между гомозиготностью в этом положении и риском заболевания БКЯ (Alperovichetal. 2006). Показано, что частота аллеляAв западно-европейских популяциях составляет 0.62-0.70, а в восточно-азиатских 0.96-0.98 (Bratosiewiczetal. 2001). В ряде работ, направленных на исследование этого полиморфизма, активно дискутируется возможная его связь с риском развития неврологических заболеваний (Lietal. 2005;Tsaietal. 2001,Scholzetal. 2006). Особое значение эти исследования приобретают в связи с наличием прогнозов на увеличение распространенности этих заболеваний, стимулируемой быстрыми темпами урбанизации и глобальными климатическими изменениями.

Целью нашей работы являлось изучение распределения генотипов и аллелей полиморфизма M129VPRNP(dbSNPrs#clusterid: 1799990) у русских, проживающих на территории Республики Башкортостан, а также установление возможной взаимосвязи данного полиморфизма с риском развития заболевания рассеянным склерозом (РС).

В работе проанализирована группа больных РС (русские -120 человек: 37 мужчин, 83 женщины) в возрасте от 25 до 74 лет, а также 209 практически здоровых жителей Башкортостана (русские-209 человек: 93 мужчины, 116 женщин).

Наличие точковой мутации+385A→Gопределяли с помощью модификации метода аллель-специфической ПЦР с использованием эффекта дискриминации 3^'-концевого нуклеотида (Патрушев 2004). Соответствие наблюдаемых распределений частот генотипов распределениям, теоретически ожидаемым по закону Харди-Вайнберга, оценивали по критерию χ². Попарное сравнение частот аллелей и генотипов проводили с использованием точного двухстороннего теста Фишера (Животовский 1991).

Наблюдаемое распределение частот аллелей в контрольной группе (А= 71.53±2.21% и G=28.47±2.21%) и в группе больных РС (А=66.25±3.1% иG=33.75±3.1%) не позволяет сделать вывод о наличии статистически значимых различий в данных выборках, хотя и можно отметить повышенную представленность гомозиготVal\Valв группе больных РС. Сравнение полученных результатов с опубликованными данными показало, что по распределению частот генотипов полиморфного локусаM129VгенаPRNPрусские Башкортостана не отличаются от ряда европейских популяций, таких как словаки (χ²=0.765,P=0.686), немцы (χ²=3.319,P=0.192), австрийцы (χ²=2.601,P=0.267) (Zimmermannetal. 1999;Nurmietal. 2003;Rujescuetal. 2003). Однако распределение частот генотипов в изученном локусе статистически значимо отличается от восточно-азиатских и некоторых западно-европейских популяций (так, в Японии частота генотипа АА генаPRNPсоставила 92%(χ²=73.12,p=0.000), а в Ирландии 34% (χ² =11.16p=0.0032)) (Doh-Uraetal.1991; Nurmietal. 2003).