重要药物代谢酶新等位基因的功能研究

我们已利用重测序的方法在CYP2C19、CYP2D6和CYP3A4基因中分别鉴定得到3个，1个和1个新的等位基因，即CYP2C19 的G91、R335Q、F448L 突变；CYP2D6 的G42E 突变；以及CYP3A4的Y319C 突变。在上述工作基础上，本课题将用软件AutoDock预测含有新的等位基因的CYP蛋白在结合和催化药物底物时构象的变化；通过克隆、表达、纯化含有新等位基因的CYP蛋白，并对含新的等位基因的蛋白进行酶活性的测定来检测新等位基因对蛋白功能的影响。本课题研究的目的是鉴定汉族人群特有的导致弱代谢型的等位基因，我们的研究结果将能更为准确快速了解汉族个体对药物的反应，实现针对不同的患者，设计最为理想的用药方案，从而推进汉族群体的个体化用药的进程。

CYP2C19， CYP2D6和CYP3A4是重要的药物代谢酶，可代谢多种临床药物。CYP2C19， CYP2D6和CYP3A4的遗传多态性在不同的人种和种族之间存在着显著的差异。为了研究这三个重要的药物代谢酶的新等位基因，本课题对CYP2C19和CYP2D6基因在55个健康藏族人进行测序；对CYP3A4在100汉族人进行测序。结果显示在藏族人群中，CYP2C19有30个遗传多态位点，有1个是新的SNP，CYP2D6有58个遗传多态位点，其中10个是新的SNPs。 在汉族人群中，CYP3A4有11个遗传多态位点， 其中三个是新的SNPs。在藏族人群中，CYP2C19*1，*2， *3 的等位基因型频率分别为0.745， 0.2， 0.054；CYP2D6*1， *2， *5， *10 的等位基因型频率分别为0.373， 0.3， 0.054， 0.264。在 汉族人群中，我们鉴定得到5个等位基因，CYP3A4*1， *5， *6， *18， *21的等位基因频率为0.97， 0.005， 0.01， 0.01， 0.005。除了鉴定得到已知的等位基因，我们发现了CYP2D6的一个新等位基因，469Pro突变成Leu，该等位基因频率为0.009。在CYP3A4中心发现的等位基因位于10号外显子20148 A>G，319Tyr突变成Cys，软件预测显示该突变可能影响蛋白的构象改变，进而影响酶活性。此外，在CYP3A4D 3‘UTR区发现新的SNP， 26908 G>A可能影响转录后调控。单体型分析显示CYP2C19存在着15个单体型，CYP2D6存在42个单体型，CYP3A4存在14个单体型，其中CYP3A4*1A是最主要的单体型，约在人群中占59%的比例。通过分析1000 genomes的13个种族人群的数据，比较CYP2C19和CYP2D6的LD block，结果显示这两个基因在藏族以及欧洲人群，亚洲人群存在强的连锁不平衡。我们还研究了自然选择在形成CYP3A4的遗传多态性中的作用，结果显示CYP3A4在汉族人群中受到正选择的作用力。我们还构建并表达了CYP2C19，CYP2D6和CYP3A4的新等位基因的突变蛋白，并研究了新等位基因对酶活的影响。