致心律失常HERG通道无义突变的药物拯救及机制研究

多年来，长QT综合征（LQTs）的治疗始终停留在"对症"阶段。虽然HERG基因无义突变导致了30%以上的2型LQT，目前仍然没有根本的治疗办法。我们的前期研究发现，氨基糖甙类抗生素能拯救无义突变的HERG通道，使因为无义突变的存在而致翻译提前终止的蛋白全长表达出来，并恢复其功能，这为2型LQT的临床治疗提供了斩新的思路。本研究拟在前期实验的基础上，重点探讨药物拯救的分子机制，采用蛋白质测序技术分析药物拯救后终止密码子的翻译取向，并发现其规律；同时探索药物拯救HERG通道时，提前出现的终止密码子上、下游核苷酸序列对翻译准确性和通过率的影响；本研究还将探讨不同浓度以及不同种类氨基糖甙类抗生素对HERG通道无义突变的拯救效率，以明确药物拯救HERG通道无义突变的浓度依赖性及药物选择性，为将来进一步开展动物实验和临床研究奠定理论基础。本研究对无义突变所致的遗传性疾病的对因治疗具有重要而深远的意义。

编码离子通道蛋白及调节蛋白的基因突变均可以导致LQT综合征，研究各种基因突变引起该疾病的致病机理及相应的治疗策略对指导临床治疗无疑是有价值的。本研究一部分探讨nNOS和细胞膜Ca-ATPase (PMCA)的分子支架1-Syntrophin 编码基因SNTA1的突变体与SCN5A的相互作用，以阐明该基因突变导致LQT的作用机理。另一部分拟采用蛋白质测序技术分析无义突变HERG基因经药物拯救后终止密码子的翻译取向，并发现其规律；同时探索不同浓度以及不同种类氨基糖甙类抗菌素对HERG通道无义突变的作效率，以明确药物拯救HERG通道无义突变的浓度依赖性及药物选择性；本研究还将探讨药物拯救HERG通道时，提前出现的终止密码子及上、下游核苷酸序列对翻译准确性和通过率的影响。研究验证了SNTA1突变体（A261V-SNTA1）与SCN5A相互作用可以通过增加晚钠电流影响动作电位时程从而导致LQT综合征的发生；并验证了氨基糖苷类抗生素G418、庆大霉素恢复HERG通道的结构具有剂量依赖性的变化,首次证实非氨基糖苷类抗生素PTC124能部分恢复HERG通道无义突变的结构和功能，其作用效率弱于G418和庆大霉素；无义突变的位置可以影响氨基糖苷类抗生素的拯救效率；终止密码子下游+1位核苷酸的变化可以影响氨基糖苷类抗生素对HERG无义突变体的功能性拯救。我们的研究发现指引了新的心律失常研究方向，为基因突变导致的临床疾病提供了新的治疗靶点。