
人类Usher综合征(USH)是遗传性聋盲的最常见形式。患者可能从出生起就失聪,患有平衡障碍,并随着疾病的发展最终失去视力。
25年来,由美因茨约翰内斯·古腾堡大学(JGU)分子生理学研究所的乌韦·沃尔夫鲁姆教授领导的研究小组一直在研究Usher综合征。他的团队与马克斯普朗克生物物理化学研究所(G?ttingen)的Reinhard l
hrmann教授领导的小组合作,现在已经确定了导致Usher综合征的一种新的病理机制。他们发现Usher综合征1G型蛋白SANS在调节剪接过程中起着至关重要的作用。此外,研究人员已经能够证明SANS蛋白的缺陷可以导致与Usher综合征相关的基因剪接错误,这可能会引发疾病。
对于USH患者,耳蜗植入可以用来补偿听力损失。然而,目前还没有治疗相关失明的方法。目前的研究重点是Usher综合征的一种蛋白质,USH1G蛋白,即SANS。wolfrom团队之前的研究证实SANS是一种支架蛋白。SANS具有多个区域,其他蛋白质可以与之对接,从而确保正确的细胞功能。USH1G/SANS基因的突变导致内耳的听觉和前庭毛细胞以及视网膜的光感受器细胞出现功能障碍,这是Usher综合征患者感觉缺陷的原因。
目前尚不清楚SANS如何促进眼睛的致病过程。该蛋白由USH1G基因编码,在视网膜和神经胶质细胞的光感受器中表达。“到目前为止,我们认为SANS只是一个支架分子,参与细胞质中与纤毛延伸相关的运输过程,”Wolfrum说。“但最近,Adem Yildirim在美因茨国际博士项目(IPP)的博士论文中发现,SANS与剪接因子相互作用,调节pre-mRNA剪接。”
剪接是编码基因进入蛋白质生物合成过程中的一个重要过程。在剪接过程中,非编码内含子从最初转录的pre-mRNA中被移除,或者在选择性剪接的情况下,随后的蛋白质变体不需要的外显子被排除在外。产生的mRNA随后用于蛋白质生物合成。剪接过程在细胞核中由剪接体催化,剪接体是一个动态的、高度复杂的分子机器,在剪接过程中,剪接体由许多蛋白质和RNA成分的亚复合物连续组装而成。
“我们惊讶地发现,SANS不仅是细胞表面向纤毛运输的一个组成部分,而且在细胞核中也很活跃,可以调节那里的剪接过程,”Wolfrum说,他指的是他们发表在《核酸研究》上的研究结果。在细胞核中,SANS负责将三snrnp复合物或剪接体亚复合物的组分从卡哈尔体(一种分子装配线)转移到所谓的核斑点。在这个隔室中,三snrnp复合物结合到剪接体上,随后激活剪接体。SANS还可能参与将三snrnp成分再循环回Cajal体。
SANS的缺失和USH1G/SANS基因的致病性突变阻止了剪接体的正确组装和顺序激活。这反过来又抑制了其他Usher综合征相关基因的正确剪接,最终导致其功能障碍,从而导致该疾病的发展。“因此,我们提供了剪接失调可能参与Usher综合征病理生理学的第一个证据,”作者在他们的文章中总结了他们的结果。乌韦·沃尔夫鲁姆教授补充说:“除了与剪接机制有关的新发现外,我们还发现了一些新的方面,我们的目标是在未来研究Usher综合征的治疗和治疗概念。”

