青少年的成人起病型糖尿病家系NEUROD1基因突变的筛查与功能解析

目的·筛查青少年的成人起病型糖尿病(maturity-onset diabetes of the young,MODY)家系中NEUROD1基因突变,分析突变与中国人MODY6发病的相关性及其潜在的致病机制.方法·采用PCR-直接测序法对96例GCK/MODY2、HNF1A/MODY3、HNF1B/MODY5突变阴性的中国MODY先证者进行NEUROD1突变筛查,同时比较96例MODY先证者与100例非糖尿病对照者NEUROD1基因变异的基因型频率.采用从头建模法构建NEUROD1蛋白野生型和突变体的3D结构,采用双荧光素酶报告基因系统检测野生型和突变体蛋白对胰岛素基因转录活性的影响.结果·在一个MODY家系中发现NEUROD1基因杂合错义突变Glu59Gln(NM_002500.5,c.175G>C).3D结构分析发现,该突变将野生型中带负电荷的Glu59转化为突变中不带电荷的Gln59,导致两个盐桥键Glu59-Arg54和Glu59-Lys88缺失,并形成一个新的氢键Gln59-Arg54.与野生型相比,Glu59Gln突变体的胰岛素基因转录活性下降36.3%(P<0.05).与非糖尿病对照相比,96例MODY先证者中Ala45Thr(G-A)变异的AA+GA基因型频率显著升高(P=0.002).结论·Glu59Gln突变改变了NEUROD1蛋白N端的分子构象,导致其胰岛素基因转录活性显著下降,是该家系突变携带者胰岛素分泌缺陷的原因.Ala45Thr变异与MODY6先证者糖尿病发病年龄的提前有关.