课题基金 / 基金详情

研究RAD21突变在角膜巩膜化病的致病机理

批准号:
81770903
项目类别:
面上项目
资助金额:
54.0 万元
负责人:
朱伟杰
依托单位:
学科分类:
角膜及眼表疾病
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
彭智培、姚勇、孙国英、郑玉倩、梁嘉健、曹迎杰、王红娟、张准

项目摘要

结项摘要

项目成果

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中文摘要
巩膜化角膜病是角膜发生异常导致角膜不透明。目前角膜移植是恢复视力的唯一治疗方法。为了开发替代治疗,需要了解角膜巩膜化病的发病机制。最近我们找到一个角膜巩膜化家系。19个家系成员中6位病人被确诊为巩膜化角膜病。全基因组测序发现基因RAD21 1348位碱基杂合突变。未患病成员中,RAD21 1348每个DNA拷贝都是胞嘧啶。在患者中碱基为胞嘧啶和胸腺嘧啶,导致蛋白在450处的半胱氨酸被精氨酸取代,造成非同义突变。此RAD21突变是首次于角膜巩膜化病中发现,并在家系三代成员多个患者中遗传。RAD21在有丝分裂和基因转录调节中有重要作用。本项目将从家系成员取得淋巴细胞来研究RAD21杂合突变在有丝分裂和基因转录调节的影响。此外将注射rad21突变型mRNA到非洲爪蟾,以研究rad21 突变在早期胚胎发育的影响。这项研究将提高我们对这种潜在致盲眼病发病机理的认识,结果将有助于治疗手段的发展。
英文摘要
Sclerocornea is an abnormality of opacity at the peripheral part or the entire surface of a cornea. Those patients with sclerocornea affecting the whole corneal surface area usually suffer complete blindness. And those with peripheral sclerocornea would still have visual field restriction. Currently there is no medication to treat sclerocornea. Corneal transplantation is the only treatment to restore vision. Given the limited supply of cornea for transplantation, there is a need to understand the disease mechanism of sclerocornea for the development of alternative treatments..Recently we identified a mutation in the RAD21 gene in a Chinese family showing peripheral sclerocornea-like characteristics in six individuals over three generations out of nineteen family members. Apart from the sclerocornea-like characteristics, the affected members also have thinner central cornea. We found all affected members share the same heterozygous R450C mutation in RAD21. Codon 450 is important for RAD21 functions in cell division and transcription regulation. According to our knowledge, R450C is the first reported RAD21 mutation in sclerocornea inherited in multiple affected family members..RAD21 is a key protein to ensure faithful DNA separation in cell division. Also RAD21 is important in gene transcription regulation. Our preliminary data has established the association of RAD21 in sclerocornea. Therefore we aim to study the biological impact of R450C in RAD21. White blood cells from the affected family members carrying the specific RAD21 mutation will be isolated. And white blood cells from unaffected family members and from people unrelated to this family will also be isolated. Both the white blood cells and the corneal cells will be used to study the consequences of the RAD21 mutation by measuring any defects in cell division and gene transcription. In addition, the wild-type and mutated rad21 will be injected into frog embryos to study the eye development and gene transcription regulation. This study will advance our understanding about the roles of RAD21 in sclerocornea.
角膜巩膜化是一种角膜混浊疾病。目前没有药物可以治疗角膜巩膜化病。最近我们在一个中国家系中发现了杂合的 RAD21 R450C 突变,在 3 代共19 个家庭成员中,有 6 个成员患有外周角膜巩膜化病。受影响的成员有薄的中央角膜、平均水平和垂直角膜直径显着减小。尽管RAD21 R450C 突变发生在分离酶切割位点,但来自外周角膜巩膜化病家族成员的细胞没有有丝分裂和染色体倍性缺陷。据我们所知,RAD21 R450C 是第一个报道在多个受影响家庭成员中遗传的角膜巩膜化病突变。为了探索这种 RAD21 突变是否可以诱导角膜巩膜化相关表型,将野生型和突变 rad21 mRNA 注射到非洲爪蟾胚胎中。 rad21 在非洲爪蟾胚胎发育过程中在眼部区域高度表达。在注射了突变rad21 的胚胎中观察到眼睛发育缺陷。在注射突变 rad21 的眼睛中观察到角膜基质紊乱和胶原原纤维直径减小。组织学检查发现基质吸引中心(非洲爪蟾角膜发育的关键结构)在突变rad21 注射胚胎中受损。我们的数据表明 RAD21 R450C 突变通过扰乱角膜基质中的胶原原纤维排列而导致外周性角膜巩膜化病。为了解 RAD21 介导的角膜基质缺陷的机制,使用来自受外周角膜巩膜化病的家庭成员的细胞进行基因表达和染色体构象分析。在携带杂合 rad21 突变的细胞中,细胞粘附基因的基因表达和染色体构象均受到影响。由于细胞迁移在早期胚胎发育中是必不可少的,并且角膜巩膜化病是一种先天性疾病,我们研究了非洲爪蟾胚胎角膜发育过程中的神经嵴迁移。在注射突变 rad21 mRNA 的胚胎中,神经嵴迁移被破坏,角膜基质区域神经嵴衍生的眼周间充质数量显着减少。我们的数据表明,RAD21 R450C 突变通过改变染色体构象和基因表达来扰乱神经嵴细胞迁移,从而引致外周角膜巩膜化病,表明 RAD21 在角膜基质发育中起关键作用。我们的研究加深了我们理解RAD21 在角膜巩膜化病和角膜发育中的作用。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
A sclerocornea-associated RAD21 variant induces corneal stroma disorganization
巩膜相关的 RAD21 变异诱导角膜基质紊乱
DOI: 10.1016/j.exer.2019.06.001
发表时间: 2019
期刊: Experimental Eye Research
影响因子: 3.4
作者: [Zhang Bi Ning, Wong Thomas Chi Bun, Yip Yol, a Wong Ying, Liu Ziran, Wang Chengdong, Wong Janice Siu Chong, He Jing Na, Chan Tommy Chung Yan, Jhanji Vishal, Pang Chi Pui, Zhao Hui, Chu Wai Kit]
通讯作者: Chu Wai Kit
rad21 Is Involved in Corneal Stroma Development by Regulating Neural Crest Migration.
rad21 通过调节神经嵴迁移参与角膜基质发育
DOI: 10.3390/ijms21207807
发表时间: 2020-10-21
期刊: International journal of molecular sciences
影响因子: 5.6
作者: [Zhang BN, Liu Y, Yang Q, Leung PY, Wang C, Wong TCB, Tham CC, Chan SO, Pang CP, Chen LJ, Dekker J, Zhao H, Chu WK]
通讯作者: Chu WK
A Cohesin Subunit Variant Identified from a Peripheral Sclerocornea Pedigree
从周围巩膜谱系中鉴定出的粘连蛋白亚基变体
DOI: 10.1155/2019/8781524
发表时间: 2019-11-12
期刊: DISEASE MARKERS
影响因子: --
作者: [Zhang, Bi Ning, Chan, Tommy Chung Yan, Chu, Wai Kit]
通讯作者: Chu, Wai Kit
p53蛋白泛素化在翼状胬肉中的作用及发病机理研究
  • 批准号:
    81970777
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    55.0万元
  • 批准年份:
    2019
  • 负责人:
    朱伟杰
  • 依托单位:
国内基金
海外基金