CHS1基因編碼烯酰輔酶 A 水合酶短鏈 1，這是一種參與支鏈氨基酸和脂肪酸代謝的線粒體酶。ECHS1中罕見的遺傳突變導(dǎo)致線粒體 ECHS1 缺陷，從而導(dǎo)致必需氨基酸纈氨酸的代謝中斷和纈氨酸中間體的積累。
事實(shí)上，ECHS1是線粒體疾病最常見的致病基因之一。這些突變的酶還會導(dǎo)致腦損傷和兒童精神運(yùn)動(dòng)發(fā)育的嚴(yán)重延遲，以及血乳酸水平升高。ECHS1變體已在全球范圍內(nèi)報(bào)道，并且已在整個(gè)ECHS1基因中發(fā)現(xiàn)許多致病突變?；驒z測的最新進(jìn)展使得能夠診斷出大量具有ECHS1變異的新病例。然而，它們也導(dǎo)致ECHS1具有未被識別的意義 (VUS) 變異的數(shù)量增加，這對基因診斷構(gòu)成了主要障礙。結(jié)合成簇規(guī)則間隔短回文重復(fù)序列 (CRISPR)/Cas9 和基因組測序的測定通常用于識別癌癥中的ECHS1VUS。然而，VUS 在罕見疾病中的作用以及這些ECHS1變體形成的分子機(jī)制仍然知之甚少。
現(xiàn)在，由日本東京順天堂大學(xué)難治性疾病研究中心的 Yasushi Okazaki 教授以及同事 Yoshihito Kishita 和 Ayumu Sugiura 等人組成的研究小組開發(fā)了一種快速、高效的檢測系統(tǒng)，用于驗(yàn)證 ECHS1 變異體。
2023 年 4 月 13 日發(fā)表在《醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)雜志》上的一項(xiàng)新研究描述了他們的發(fā)現(xiàn)及其潛在影響。“得益于下一代測序技術(shù)，診斷線粒體疾病從未如此簡單。然而，只有 40% 的病例得到診斷，30% 的病例有 VUS，我們無法預(yù)測其致病性，”岡崎博士解釋他進(jìn)行這項(xiàng)研究的動(dòng)機(jī)時(shí)說.高通量 VUS 驗(yàn)證系統(tǒng)的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟，因?yàn)檎_注釋ECHS1變體將有助于線粒體疾病的快速基因診斷并導(dǎo)致其早期治療。
開發(fā)高通量測定以驗(yàn)證 VUS 功能的第一步涉及通過在ECHS1敲除細(xì)胞中表達(dá)含有 VUS 的合成互補(bǔ) DNA (cDNA) 對ECHS1變體進(jìn)行編目。該小組同時(shí)使用線粒體疾病患者的樣本進(jìn)行了基因分析。最后，他們通過 RNA 測序和蛋白質(zhì)組分析驗(yàn)證了對確診病例基因表達(dá)的影響。這種功能性 VUS 驗(yàn)證過程有助于識別導(dǎo)致 ECHS1 功能喪失的新變體。
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