目的 本研究对一个4代先天性白内障-小角膜综合征家系进行致病基因定位和突变分析，并利用生物化学和生物物理学手段研究致病突变对蛋白结构和功能的影响，分析其致病分子机制。
方法 在知情同意原则下对23例家系成员（9例患者，13例非患者）进行眼部检查及血样采集，提取基因组DNA。利用等位基因共享、连锁分析、直接测序等分子遗传学策略进行致病基因定位及突变分析，并对发现的突变进行生物信息学预测。构建原核表达体系，重组野生型和突变型蛋白体外诱导表达并纯化，利用圆二色谱、荧光光谱、分子筛层析、热聚沉实验等方法分析突变对蛋白质结构、功能、稳定性及聚集倾向的影响，解析其致病分子机制。
结果 该家系表现为先天性核性白内障合并小角膜，连锁分析显示染色体22q11.2-12.1区域的微卫星标记D22S1154-D22S1144与致病基因紧密连锁，且D22S1167处取得最大LOD值4.49。对位于此区域的CRYBB1, CRYBB2, CRYBB3和CRYBA4基因进行PCR扩增并直接测序，发现CRYBB1基因第4外显子存在c.387C>A突变，导致其编码蛋白第129位丝氨酸变为精氨酸 (p.S129R)，该突变与疾病共分离且在家系非患者及110个正常对照中均未检测到。CRYBB1 S129R体外原核诱导表达并纯化，生物物理学研究发现突变没有影响βB1-晶状体蛋白本身的折叠，而不同程度影响βB1-晶状体蛋白同聚体和βB1/βA3-晶状体蛋白异聚体的空间结构，更为重要的是，热聚集模型发现突变引起βB1/βA3-晶状体蛋白异聚体热稳定性降低，导致bA3-晶状体蛋白聚沉，而同聚体相对较为稳定。
结论 本研究首次发现CRYBB1 S129R与先天性白内障-小角膜综合征有关，突变通过影响蛋白质之间的相互作用，降低异聚体的稳定性，从而导致疾病的发生。 |
