MYH9基因突变激活自噬的分子机制研究

MYH9-related disease is a dominant hereditary thrombocytopenia caused by MYH9 gene mutation. Our recent work indicates that MYH9 gene mutations may cause excessive activation of autophagy in cells. To confirm this hypothesis, using HEK293 cell and Dami cell expressed wild-type and mutant gene of MYH9, this project will carry out our research in two aspects, ① the impact of MYH9 gene mutations on autophagy and mTOR signaling pathway; ② analyzing the expression of NMMHC-IIA-interacted proteins participated in MYH9 gene mutation-induced autophagy using tandem affinity chromatography and quantitative proteomics technology, which would offer some more promising breakthrough points for deeply study the mechanisms of MYH9 gene mutation-induced autophagy. The completion of this project will reveal the effects of MYH9 gene mutations in autophagy, and give a new respective for the pathogenic mechanisms of MYH9 related disease caused by MYH9 gene mutatioin, and provide potential targets for finding effective drugs for MYH9 related disease.

MYH9相关疾病是由MYH9基因突变引起的一种显性遗传性血小板减少症。申请人近期的工作提示，MYH9基因突变可能会引起细胞内自噬过度激活。为了证实这一假说，本项目拟采用表达野生型与突变型MYH9基因的HEK293细胞及Dami细胞两种模型开展以下两方面的研究：①研究MYH9基因突变对细胞自噬活动及对mTOR自噬调控通路的影响；②采用双标签亲和色谱技术和定量蛋白质组学手段，分析MYH9突变基因激活自噬过程中NMMHC-IIA相互作用蛋白的表达变化，为深入研究MYH9基因突变激活自噬的分子机制提供切入点。本项目的完成将揭示MYH9基因突变对细胞内自噬活动的调节作用，为MYH9基因突变引起MYH9相关疾病的致病机制研究提供新思路，并为寻找有效治疗MYH9相关疾病的药物提供潜在的新靶点。

MYH9基因突变引起的一种显性遗传性血小板减少症，但其发病机制尚未阐明。本项目采用定点突变、慢病毒质粒包装表达等分子生物学技术和定量蛋白质组学技术研究了三种突变型MYH9基因对细胞自噬活动的影响，我们在HEK293细胞、Dami细胞两种细胞株上发现：1）MYH9 W33R、K74E和D1447A这 3种突变型MYH9可显著上调或下调细胞自噬活动水平。其中MYH9（K74E）突变体在两种细胞中均可提高细胞自噬活动水平，但它对经典的mTOR通路和自噬调节蛋白beclin1均无影响。同时电镜结果显示该自噬是缺陷性自噬。2）为探讨MYH9（K74E）突变体条件自噬活动的分子机制，我们制备表达带双亲和标签MYH9基因的HEK293T细胞株，应用定量蛋白质组学对野生型与突变型细胞株中的蛋白质表达谱的变化进行了分析，并应用蛋白免疫印迹法验证了组学数据，结果表明两种方法检测结果是一致的。本研究的发现丰富了MYH9基因突变的内涵，并发现这些突变对细胞内自噬活动调节作用的差别，并为进一步研究MYH9基因突变调节机制提供了有益线索，进而可为MYH9相关疾病的致病机制研究提供新思路，并为治疗MYH9相关疾病提供潜在新靶点。