手-足-性腺综合征相关HOXA13基因新突变致病机制的研究

肢端畸形是人类主要的出生缺陷之一，国内外研究表明HOXA13基因在人类肢端发育过程中起重要的作用。本项目以我们在中国人手-足-性腺综合征（HFGS）家系发现的HOXA13基因同源盒结构域内的致病新突变p.V375F为切入点，拟进一步通过体外电泳迁移率实验检测突变体DNA结合位点；利用定量PCR、蛋白质免疫印迹、 报告基因实验和免疫荧光等考察突变体在细胞内对靶基因表达的影响及可能的机制；利用阿新蓝/茜素红染色、原位杂交、免疫组化和全基因组表达芯片分析等在转基因模型小鼠中观察突变体对小鼠肢端发育的影响和涉及的信号分子，探讨此中国人HFGS家系中HOXA13基因突变作用的机制，以期为HOXA13调节肢端发育的机制研究奠定理论基础，丰富我们对肢端发育的分子生物学机制的认识，为更多出生缺陷疾病的预防和治疗提供新的靶点。

本课题组前期在首个中国HFGS家系中鉴定出致病基因HOXA13错义突变c.1123G>T(p.V375F)，导致375位氨基酸由苯丙氨酸替代缬氨酸，该突变位于DNA识别螺旋，是同源盒结构域蛋白与DNA结合最重要的4个氨基酸（47、50、51和54）之一，p.V375F代表着HOXA13基因导致人类肢端畸形的罕见新突变，但其机制尚不明确。利用SIFT和PolyPhen-2预测均提示HOXA13 p.V375F变异“有害”。HOXA13 V375F与EphA7启动子结合及转录激活能力下降，稳定转染HOXA13 V375F的NIH 3T3 EphA7表达下降，而Bmp2和Bmp7表达增加。已经获得了肢体特异性表达HOXA13和HOXA13 V375F转基因小鼠，表型及信号通路分析将为HFGS的发病分子机制提供了理论依据。同时，对并多指（趾）、脊柱骨骺发育不全、先天性厚甲、VHL等进行致病基因突变分析，为临床诊断和家系成员的遗传咨询提供了依据。