Moleualar function analysis of LDLR mutations in familial hypercholesterolemia

การศึกษาการทำงานระดับโมเลกุลของตัวรับ แอล ดี แอล ในผู้ป่วยโรคแฟมิเลียล ไฮเปอร์โคเลสเตอรอลลีเมีย

Name: Nutjaree Jeenduang

MeSH: Arrayed primer extension

MeSH: DNA microarray.

MeSH: Familial hypercholesterolemia.

MeSH: Hypercholesterolemia -- diagnosis

Abstract: Familial hypercholesterolemia (FH) is an autosomal dominant disorder which is caused by the mutation of the low-density lipoprotein receptor (LDLR) gene. FH is characterized by elevated plasma LDL cholesterol (LDL-C), tendon xanthomas, and premature coronary heart disease (CHD). In this study, structural and functional characteristics of two novel LDLR mutations, D151Y and M391T, that are found in Thai heterozygous FH patients were clarified. Both mutations were located in conserved residues of different functional domains of LDLR. The changing of the hydrogen bond pattern, solvent accessibility area, a negative charge, and conformation of the β-strand were observed in D151Y and M391T, suggesting their irregular structure may cause a deleterious effect on the function of LDLR. As expected, the functional defect of these mutations was elucidated after being studied in transfected CHO-ldlA7 cells with wild type and mutant LDLR cDNAs. D151Y and M391T were defined as class 2B (transport-defective) mutations, and the reduction of their cell-surface LDLR expression to 18% and 38%, as well as the level of LDL uptake to 12% and 86%, respectively, were observed. In addition, we also developed the array primer extension (APEX) microarray in order to perform simultaneous multigene (LDLR, apoB-100, PCSK9, apoE, and CETP) detection. The optimization of hybridization temperature at 55oC and DNA template sizes between 50-150 bp were successful. Our APEX microarray enabled us to discriminate individual genotypes from blind DNA samples. Our findings suggest that together with the APEX microarray used as molecular diagnosis in hypercholesterolemia patients, structural and functional study can confirm these FHcausing mutations.

Abstract: แฟมมิเลียล ไฮเปอร์โคเลสเตอรอลลีเมีย เป็นโรคทางพันธุกรรมชนิดถ่ายทอดทางยีนเด่น ที่เกิดจากการกลายพันธุ์ของยีน LDLR ผู้ป่วยโรคนี้มีไขมันในเลือดสูง และมีไขมันสะสมใต้ผิวหนัง เส้น เอ็น หรือกระจกตา และมักเกิดโรคหัวใจได้เร็วกว่าคนปกติ การศึกษาครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่ออธิบาย การกลายพันธุ์ของยีน LDLR ที่พบในคนไทยสองตำแหน่ง คือ D151Y และ M391T ในการก่อให้เกิด พยาธิสภาพของโรค จากการศึกษาโครงสร้างการกลายพันธุ์ในสองตำแหน่งนี้ พบว่าเกิดขึ้นในบริเวณ อนุรักษ์ของโครงสร้างในส่วนที่ทำหน้าที่ต่างกันของ LDLR และพบว่ามีการเปลี่ยนแปลงของพันธะ ไฮโดรเจน พื้นที่การสัมผัสของเหลว ประจุ และการบิดงอในโครงสร้างสามมิติของการกลายพันธุ์สอง ตำแหน่งนี้ และเมื่อศึกษาหน้าที่พบว่า LDLR ชนิด D151Y และ M391T บกพร่องในขั้นตอนการขนส่ง โปรตีน ทำให้มีโปรตีนคั่งค้างอยู่ในเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม ส่งผลให้ LDLR บนผิวเซลล์ลดลงเหลือ 18 เปอร์เซ็นต์ และ 38 เปอร์เซ็นต์ และมีความสามารถนำ แอล ดี แอล โคเลสเตอรอล เข้าสู่เซลล์ลดลงเหลือ 12 เปอร์เซ็นต์ และ 86 เปอร์เซ็นต์ ในการกลายพันธุ์ชนิด D151Y และ M391T ตามลำดับ นอกจากนี้ยัง ได้พัฒนาเทคนิคดีเอ็นเอไมโครอาร์เรย์สำหรับตรวจคัดกรองการกลายพันธุ์ของยีน LDLR, apoB-100, PCSK9 และความหลากหลายทางพันธุกรรมในยีน apoE และ CETP ซึ่งพบว่าอุณหภูมิที่เหมาะสม สำหรับการเข้าคู่ของดีเอ็นเอคือ 55oC และขนาดของเป้าหมายดีเอ็นเอคือ 50-150 bp ทั้งนี้ไมโครอาร์เรย์ สามารถแยกแยะจีโนไทป์ที่ต่างกันในแต่ละตัวอย่างได้ การศึกษาทั้งหมดนี้จึงยืนยันได้ว่าการกลายพันธุ์ D151Y และ M391T เป็นสาเหตุการเกิดโรคแฟมมิเลียลไฮเปอร์โคเลสเตอรอลลีเมีย และเทคนิคไมโคร อาร์เรย์สามารถที่จะนำไปใช้วินิจฉัยในระดับโมเลกุลในผู้ป่วยไขมันในเลือดสูงต่อไป

Mahidol University. Mahidol University Library and Knowledge Center

Address: NAKHONPATHOM

Email: liwww@mahidol.ac.th

Name: Chamras Promptmas

Role: Thesis Advisors

Created: 2010

Modified: 2553-08-24

Issued: 2010-08-24

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: TH N976m 2010

eng

DegreeName: Doctor of Philosophy

Level: Doctoral Degree

Descipline: Medical Technology

Grantor: Mahidol University

©copyrights Mahidol University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	4836642.pdf	7.64 MB	144	2021-07-09 20:34:37

ใช้เวลา

0.398367 วินาที