核苷酸短串联重复异常相关神经系统遗传病的新致病基因鉴定及发病机制研究
批准号:
U20A20356
项目类别:
联合基金项目
资助金额:
260.0 万元
负责人:
王朝霞
依托单位:
学科分类:
神经系统发育与代谢异常
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
王朝霞
中文摘要
神经系统遗传病是一类主要累及神经系统的疾病,随着二代测序(NGS)技术在基因诊断方面的应用,多种致病基因得以明确,然而仍然有超过30%的遗传病患者病因未明。近年来长读长高通量测序(LRS)技术的发展,多个核苷酸短串联重复(STR)突变的基因被发现。前期,课题组利用多年积累的临床病理标本库丰富的家系资源,与北京希望组合作,通过最新LRS技术,相继发现神经元核内包涵体病和眼咽远端型肌病的STR突变新基因,并解析其致病机制。本项目将在前期基础上,综合运用LRS技术和家系连锁分析,克隆遗传性脑白质病、运动神经元病、神经肌肉病这三类遗传性神经系统疾病的STR突变新基因。从分子、细胞、果蝇模型、小鼠模型、临床标本等多个层面,综合利用分子生物学、转录组学、蛋白质组学、果蝇遗传学、高通量药物筛选等研究手段,探究STR扩增异常基因引起神经系统遗传病发生、发展的作用机理,有望为该类疾病的诊治提供理论依据。
英文摘要
Neurogenetic diseases are a type of diseases that mainly affect the nervous system. With the application of next-generation sequencing (NGS) technology in genetic diagnosis, a variety of disease-causing genes have been clarified. However, more than 30% of genetic disease patients have unknown causes. In recent years, with the development of long-read high-throughput sequencing (LRS) technology, genes with short tandem repeat (STR) mutations have been discovered. In the previous work, our research team used the family resources of the clinical pathological specimen library accumulated over the years, and cooperated with the Beijing Grandomics Biosciences to discover the STR mutant genes of neuronal intranuclear inclusion disease and Oculopharyngodistal myopathy through the latest LRS technology. This project will further cooperate with the Beijing Grandomics Biosciences on the basis of the previous work, and will use the LRS technology and family linkage analysis to identify the STR mutations of the three types of hereditary neurological diseases, including hereditary leukoencephalopathy, motor neuron diseases and neuromuscular diseases. From the molecular, cellular, drosophila model, transgenic mouse model, clinical specimens, comprehensively use molecular biology, transcriptomics, proteomics, fly genetic screening, high-throughput drug screening and other research methods to explore the pathogenic mechanisms underlying STR mutations in neurogenetic diseases. This work is expected to provide a theoretical basis for the diagnosis and treatment of hereditary neurological diseases.
神经系统遗传病是一类主要累及神经系统的疾病,随着二代测序(NGS)技术在基因诊断方面的应用,多种致病基因得以明确,然而仍然有超过50%的遗传病患者病因未明。近年来长读长高通量测序(LRS)技术的发展,多个核苷酸短串联重复(STR)突变的基因被发现。本项目中继续扩大神经系统遗传病的研究队列,扩大病理标本库和临床随访数据库,发挥队列优势,利用自主研发STR-Scoring分析算法结合长读长三代测序,先后发现并鉴定NOTCH2NLC基因、RILPL1基因、LOC642361/NUTM2B-AS1基因、PLIN4基因重复扩增突变是神经系统遗传病的致病基因。在排除已知致病突变的过程中,发现VCP基因、TUBA4A基因、COASY基因也可导致神经系统遗传病新表型,并总结了其临床、影像特点。在对神经系统遗传病的机制研究方面,本研究首先在体外细胞模型中揭示高渗透压应激介导NOTCH2NLC基因CGG重复扩增的致病机制,发现应激颗粒(SG)形成障碍参与了疾病的发生发展;其次构建了NOTCH2NLC基因非编码区CGG重复扩增突变的转基因果蝇模型,阐明了非编码区CGG重复扩增突变通过非经典翻译产生polyG毒性蛋白,并介导线粒体功能障碍和神经变性的分子机制,为疾病提供潜在的治疗靶点;构建了NOTCH2NLC基因非编码区CGG重复扩增突变的转基因小鼠模型,模拟患者临床病理特点,揭示polyG毒性多肽介导进行性神经元退化;最后建立了NOTCH2NLC基因非编码区CGG重复扩增突变的患者来源iPSC模型,揭示线粒体功能障碍机制。综上,本项目共发现了4个核苷酸重复扩展突变的新基因,为相关神经遗传病的精准诊断提供重要依据,在此基础上,建立多种疾病模型,阐明了非编码区CGG重复扩增突变介导细胞应激异常、线粒体功能障碍等分子机制,为干预靶点的开发提供线索。
polyG疾病的分子机制及靶向降解嵌合体干预研究
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批准号:--
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项目类别:重点项目
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资助金额:0万元
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批准年份:2024
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负责人:王朝霞
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依托单位:
眼咽远端型肌病新致病基因GIPC1三核苷酸重复扩增产生毒性多肽及其介导的分子病理机制研究
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批准号:82071409
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项目类别:面上项目
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资助金额:58.0万元
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批准年份:2020
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负责人:王朝霞
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依托单位:
眼咽远端型肌病新致病基因GIPC1三核苷酸重复扩增产生毒性多肽及其介导的分子病理机制研究
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批准号:--
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项目类别:--
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资助金额:58万元
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批准年份:2020
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负责人:王朝霞
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依托单位:
眼咽远端型肌病致病基因NAGK的鉴定与功能分析
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批准号:81571219
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项目类别:面上项目
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资助金额:57.0万元
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批准年份:2015
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负责人:王朝霞
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依托单位:
线粒体动力学改变在MELAS发病机制中的作用研究
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批准号:81341040
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项目类别:专项基金项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2013
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负责人:王朝霞
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依托单位:
MELAS患者中线粒体DNA突变导致的小血管病的发病机制研究
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批准号:30870864
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项目类别:面上项目
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2008
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负责人:王朝霞
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依托单位:
国内基金
海外基金