天使综合征与Ube3a基因
天使综合征,又称安格曼综合征(Angelman syndrome),是一种从儿童时期发病的严重发育性疾病。天使综合征的发病率约为1/15000,患者有癫痫、发育迟缓、语言发育障碍及运动障碍等严重症状,但是常常面露笑容,显示出天使般的神态,因此被称为天使综合征。1965年英国儿科医生安格曼(H.Angelman)首先发现并系统描述了这种疾病,它因此而得名。科研工作者和医生对其病因进行了数十年的研究,发现它仿佛是遗传性的,但是好像又不遵循经典的孟德尔定律。研究者发现,只有患儿携带从母亲那里遗传来的基因突变时才会患病。这究竟是为什么呢?
1993年,美国国立肿瘤研究所豪利(P.Howley)博士的实验室发现了一种人类乳头瘤病毒致病的奇特机制。当乳头瘤病毒HPV-16感染人类宿主细胞以后,病毒所携带的蛋白质E6会招募宿主本身的一种蛋白质——E6相关蛋白(E6-associated protein,E6AP),进而对重要的抑癌蛋白p53进行降解,宿主细胞因此失去抵抗能力,被病毒感染以后发生异常扩增而导致疾病。这种病毒依赖“内奸”来关闭宿主防御能力的机制,真可以说聪明绝顶了。那一定是病毒与宿主在漫长进化过程中相互斗争的成果。(https://www.daowen.com)
研究者将这个宿主内的“内奸”基因克隆出来,命名为E6AP基因。接下来,在贝勒医学院从事医学遗传学研究的博德特(A.Beaudet)博士发现,这个基因所属的染色体区段很可能与天使综合征有关,而且它位于15号染色体的长臂上(15q11—13)。该区段有个非常独特的特性:位于其上的基因是被做了特殊印记的,生物学上称作“基因印刻”(gene imprinting)。研究者接着用人类遗传学方法研究发现,E6AP基因的突变确实是导致天使综合征的罪魁祸首。
让我们在介绍基因印刻之前,先说说这个基因编码的蛋白质。E6AP基因所编码的蛋白质也十分重要,属于细胞的回收站——泛素化蛋白酶体的核心组分之一。