*601313多発性嚢胞腎疾患1 ;PKD1

含まれるPOLYCYSTIN 1

テキスト
染色体16上の座の突然変異によって引き起こされた腎多嚢胞病の臨床の側面の記載のために腎多嚢胞病 ( PKD ; 173900 ) を見ます。PKDがいくらかの人間の疾患座におけるのうちのどれでもの突然変異から生じるかもしれないという証拠があります;<例>、染色体16上のPKD1、及び、染色体4上のPKD2 ( 173910 ) 。同じくPKD3座 ( 600666 ) を見ます。



マッピング
Chanmugam等。( 1971 ) 家族であると報告されて、それが遺伝性球状赤血球症 ( 182900 ) 、及び、腎多嚢胞病の連鎖を提案するでしょう。父、及び、3人の子供は、双方の疾患を持っていました。父の3人の他の子供、及び、4同胞は、双方の疾患がないと考えられていました。しかしながら染色体16、及び、染色体4 ( cf. 173910 ) に球状赤血球症座の場所の他の提案がありません、そして、そこで、成人腎多嚢胞病のための遺伝子は、染色体上に置かれました。
Reeders等。PKD1座が密接に16p ( lod = 25.85 , theta = 0.05 , 99% confidence limits = 2-11 cM ) 上のアルファ‐グロビン座 ( HBA1 ; 141800 ) と連結されることを ( 1985 ) 示しました。この連鎖を確立する際、それらは、アルファ‐グロビン集まり ( 3-prime-HVR = 3-prime-hypervariable領域 ) の3‐首位の終りを越えた8 kbについて非常に多形領域を使いました。オクスフォードデータ ( Reeders、1985年 ) 、APKD、対phosphoglycolateにおいて、ホスファターゼ ( PGP ; 172280 ) は、シータ= 0.0で8.21のlodスコアを示しました。PGP、及び、HBAは、シータ= 0.0で11.61のlodスコアを示しました。13南ウェールズ家系において、Lazarou等。( 1987 ) PKD1、及び、アルファ‐グロビンの間の連鎖のための0.03の組換え率で24.187の最大のlodスコアを構築します。表現型の異質性にもかかわらず、それらは、連鎖異質性に関する証拠を発見しませんでした。

ワトソン等。( 1987 ) APKD、及び、PGPのタイトな連鎖を構築します;組換え率の最大公算値は、5.5のlodスコアによって0.0でした。APKD、対HVR連鎖データと共に、これらの調査結果は、APKD、及び、PGPがアルファ‐グロビン集まりの5‐首位のサイドにあることをそれらに提案しました。HBAC遺伝子集団viz-a-vizの極性、その動原体は、知られていません。3-prime-HVR、及び、APKDのための組換え率は、女性 ( Reeders、1986年 ) においてより男性において幾分大きいです――変則的調査結果。Reeders等。( 1985 ) PGP、及び、APKDの間で一定の組換えを建設しません。HBACは、APKDに中心から遠いです。しかし、PGPがAPKDに近位であるか、もしくは、中心から遠いかどうかは、知られていません。16p13.11から16p13.33までのアサインメントに関して、HBACの場所での証拠は、対立していました。Reeders等。( 1988 ) 一連のPKD1座に腕木をつける連鎖する標識を示しました。Germino等。( 1990 ) DNA標識、D16S84 ( 201の有益な減数分裂においてPKD1によって組換えを示さなかった ) を示しました。

ポンド等。( 1992 ) 証拠をPKD1、及び、D16S94の間の連鎖不平衡に提示しました。Breuning等。( 1990 ) 、更にPKD1座の周辺において16p上で標識の場所を定義しました。ハリス等。( 1991 ) PCR-basedに使われるであろう確認された密接に連結されたマイクロ‐衛星多形は、連鎖解析の急速で、安い、そして非放射性の方法のために分析します。

ガル等。異常の早期の発現が頻繁な調査結果であった ( 1989 ) の考え抜かれた10人の家族。全ての家族において、考え抜かれた近い連鎖は、染色体16アルファ‐グロビン標識、及び、APKD座の間で観察されました。それらは、早期の‐、そして、更に更に遅い‐開始疾患によって家族にAPKDの遺伝的異質性に関する証拠がないと結論を下しました。英国、スコットランド、オランダ、及び、東フィンランドからの28の北のヨーロッパの系統において、Reeders等。( 1987 ) アルファ‐グロビンによってPKD1の連鎖の異質性に関する証拠を構築しません。( 退行の形の早期の‐開始腎多嚢胞病は、おそらくHBA ( Reeders、1986年 ) と連結されません。 )

Zerres等。( 1993 ) 、常染色体の優性の腎多嚢胞病 ( ADPKD ) の早期の発現によって79人の子供を同じく調査しました。それらは、64人の家族 ( 64人のインデックス患者、及び、15の冒された同胞 ) の所有でした。早期の発現は、15年の年齢の前に発生する臨床の発現 ( 明らかに拡大されて、高血圧症、蛋白尿が腎臓の機能を損ないました、腎臓 ) と定義されました。早く現われているADPKDのための強い家族性の群がりますことは、発見されました;64人のインデックス患者の65同胞のトータルから、15は、同等に早期の発現を示しました。更に10人の無症状子供は、sonographicallyに18年の年齢の前にADPKDを持つと診断されました。それらの著者は、同胞にその高い再発危険率に注目しました、遺伝的カウンセリングのために重要な含意を持ちます、そして、冒された家族気付けで臨床的な。

同じ17の間で、家族は、Bear等によって報告しました。( 1984年、1992年 ) 、Parfrey等。( 1990 ) それであると考えられて、腎多嚢胞病が10でPKD1座の側面に位置する多形DNA標識によって共同で分かれました;2人の家族において、共同‐分離は、発生せず、そして、5人の家族において、連鎖は、標識のuninformativenessのために決定されないでしょう。

Ryynanen等。( 1987 ) 多胞性の腎臓病の4‐世代フィンランドの家族において連鎖研究をしました;拡張系統の全ての冒されたメンバーは、無症候性であり、そして、何も、腎不全にかかっていません。それらは、この家族における突然変異が密接にアルファ‐グロビン集まりと連結されることを示しました。これは、対立遺伝子の異常でしょう。CEPH ( センタd'etude polymorphisme humaine、パリ ) 、キース等からのmultigenerationalな家族のセットからDNAを使います。( 1987 ) 組み立てられます、40多形DNA標識に基づく染色体16の遺伝地図。その地図は、キアズマ計算によって以前に見積られた108 cMより幾分大きい男性において142 cMを測りました。男性は、アルファ‐グロビン遺伝子集団の近くに更に高い組換え率を持っていました。しかし、女性は、他の地域で更に高い組換えを示しました。

Germino等。PKD1遺伝子が16p13.3の非常にCpG‐豊かな750‐kb区分の中にあることを ( 1992 ) 論証しました。この区分における物理的に地図を作られた標識に関してのその遺伝的局在は、Somlo等によって精製されていました。( 1992 ) 。

スペインの人口において、Peral等。( 1993 ) 16pにPKD1の側面に位置する標識座を使う異なる地理的なエリアから31人の家族を分類しました。マルチ‐座連鎖解析は、26人の家族においてその疾患がPKD1突然変異に起因することを示しました、一方、3人の家族において、それは、PKD1以外の座における突然変異に起因しました;2他の家族は、有益ではありませんでした。HOMOG試験を使って、それらは、PKD1に連結された突然変異がスペインでPKDと共に家族の85%の原因となると見積りました。

日本のpufferfishなFugu rubripesの400-Mbゲノムは、反復的DNAが比較的なく、そして、高い密度で小さなイントロンを持つ遺伝子を含みます。Sandford等。( 1996 ) 示されて、腎多嚢胞病‐1、及び、結節硬化症‐ ( TSC2 ; 191092 ) における突然変異体である遺伝子がそれらがきつくそうFuguゲノムに保存されることが連結しました。更に、更に大きなsyntenicな領域を定義して、SSTR5遺伝子 ( 182455 ) に相同の配列は、PKD1に確認された5‐全盛期でした。マウス、及び、人間のゲノムと同様に、Fugu TSC2、及び、PKD1遺伝子は、tail-to-tailオリエンテーションにおいて隣接です。

PKD1偽遺伝子
PKD1遺伝子の大部分は、染色体16p13.1に位置しており、そして、PKD1遺伝子 ( ヒューズ等、1995年 ) によって約95%相同を共有する相同遺伝子 ( HG ) の未知の数における重複です。Bogdanova等。( 2001 ) PKD1に近位の位置したこれらの相同遺伝子の5の表現を調査しました。それらは、polycystinsが相当に表される人間の神経膠芽細胞腫細胞系統から分離されたポリソームの中に随伴されるトータルのRNA、及び、伝令RNAのRT-PCRを使いました。生成物の分析は、homologsが次善の開始コドンによって伝令RNA種を生み出すということ、そして、これらの伝令RNA種が変えられないということを示唆しました。Bogdanova等。( 2001 ) homologsが偽遺伝子であると結論を下しました。




クローニング
HG領域によってもたらされたクローニング問題を克服するために、ヒューズ等。( 1995 ) エクソン‐連結戦略を使う十分なPKD1遺伝子を分離しました。それらは、複製のHG座ではなくPKD1を含む細胞系統からRNAをとり、そして、全体のPKD1写しの相補的DNA共同‐鬼ごっこをクローン化しました。その写しは、52 kbを測る46のエクソンの間で分配された14,148 bpから成りました。polycystinと呼ばれる予測されたPKD1蛋白質は、多発性膜内外領域、及び、細胞質のC‐テールを持つ糖タンパク質です。少なくとも2,500のアミノ酸のN‐ターミナルの細胞外の領域は、ロイシン‐豊かな反復、C-typeレクチン、16の免疫グロブリン‐ライクな反復、及び、4つのタイプIIIのフィブロネクチン‐関連の領域を含みます。それらの調査結果は、polycystinが細胞‐cell/matrix相互作用に関連している必須の膜タンパク質であることを示しました。
インターナショナルPolycystic Kidney Disease Consortium structureは、PKD1遺伝子、及び、その蛋白質の完全な構造を報告しました。PKD1写しは、46のエクソンを含みます。14.5‐kb PKD1写しは、新奇な領域アーキテクチャを持つ4,304‐アミノ酸蛋白質をコード化します。蛋白質のアミノ酸末端半分は、特徴的なシステイン‐豊かな構造、LDL-A、及び、C-typeレクチン領域の側面にあるロイシン‐豊かな反復を含む以前に示された領域のモザイク、及び、新奇な80のアミノ酸領域の14のユニットから成ります。これらの領域の存在は、PKD1蛋白質が細胞外の区画における接着性タンパク質‐蛋白質、及び、蛋白質‐炭水化物相互作用に関連していることを示唆しました。それらは、蛋白質の予測された特質を常染色体の優性のPKDの表現型の特徴と連結する仮説を提案しました。

RNA分解酵素保護分析を持つPKD1伝令RNAの研究において、区等。( 1996 ) 頭脳における高いレベルを持つ成人組織における発見された広範囲にわたる表現、及び、穏健派は、腎臓において合図します。PKD1蛋白質の表現は、腎臓において評価されました ( 単クローン抗体を分子のC末端を含む組換え体蛋白質に使って ) 。胎児の、そして、成人腎臓において、染色は、上皮細胞に制限されました。発展途上のネフロンにおける表現は、成熟した細管において最も顕著でした ( Bowmanのきょう膜、及び、近位の尿管芽におけるより小さい染色に関して ) 。胎児の遅く、そして、成人腎臓において、強い染色は、Henle、及び、集合管のループに検出された穏やかな染色による皮質性の細管を持続しました。それらの著者は、polycystinのメジャーな役割が早く胎児のライフからの腎臓の表皮性の分化、及び、組織の維持にあることを提案しました。伝令RNAレベルで、そして、免疫組織化学によってモニターされたPolycystin表現は、胞嚢性の上皮において更に高いように思われました ( その疾患が蛋白質の全損に起因しないことを示して ) 。

Ibraghimov-Beskrovnaya等。( 1997 ) polycystin in vitroの本物の等身大のPKD1相補的DNA、そして、示された表現を組み立てました。明確に明白な、余分の‐、そして細胞内領域に対して導かれたポリクロナール抗体は、in vitro翻訳されたpolycystinをimmunoprecipitatedしました。抗体のパネルは、胎児の成人の腎臓の、表皮性、そして内皮性の細胞系統、及び、組織、及び、胞嚢性の起源においてpolycystinの局在を決定するために使われました。正常な成人腎臓、そして、成熟している胎児のネフロンにおいて、polycystin表現は、末梢のネフロン、及び、血管内皮細胞の上皮細胞に制限されました。近位のネフロンにおける表現は、傷害によって誘発された細胞増殖の後でのみ観察されました。Polycystin表現は、肝臓、膵臓、及び、胸部における管の上皮に制限され、そして、正常な頭脳における星状細胞に制限されました。それらの調査者は、双方の組織セクションによる、そして、教養がある、腎臓の、そして内皮性の小室の焦点を共有する顕微鏡検査によるpolycystinの膜局在に関する明瞭な証拠を発見しました。培養細胞が細胞‐細胞接触を作ったとき、polycystinは、接触している細胞の横の膜に局限されました。データは、polycystinがおそらく表皮性の細胞分化、及び、成熟における、そして、細胞間相互作用における広範囲にわたる役割を持っていることを示唆しました。




遺伝子機能
異なる形の常染色体の優性の腎多嚢胞病、PKD1、及び、PKD2、及び、おそらく第3のフォームが一般の経路に関連している対話型因子における欠陥に起因するということが提案されました。この仮説を試すためにADPKDの大部分の遺言検認の普通方式が機会に供給した2の遺伝子の発見。チエン等。( 1997 ) PKD1遺伝子産物、polycystin-1のC末端の中で以前に認識されない高次コイル領域を描写しました、そして、それが明確にPKD2のC末端に拘束力があることを論証しました。各々のC末端を包含するHomotypic相互作用は、同じく説明されました。それらは、PKD1、及び、PKD2の自然に発生している病原性の突然変異が関連を崩壊させることを示しました。チエン等。( 1997 ) 活発にそのPKD1、そして、PKD2提携者を物理的に推薦しました、そして、管状の形態形成に関連している一般の合図しているカスケードのパートナーであるかもしれません。
Tsiokas等。( 1997 ) そのPKD1、及び、PKD2を示されて、それらのC末端の細胞質のテールを経て相互に作用します。この相互作用は、PKD2ではなくPKD1の上へ‐調節に帰着します。更に、PKD1ではなくPKD2の細胞質の末尾は、PKD1との相互作用のために必要とされる領域と異なる高次コイル領域を経てホモ二量体を形成します。これらの相互作用は、そのPKD1を示唆し、そして、PKD2は、正常なtubulogenesisにとって必要である一般の合図している経路を経て機能するかもしれず、そして、そのPKD1は、安定した表現のためにPKD2の存在を必要とします。

PKD1は、膜タンパク質、cell-to-cell、または、細胞‐基質相互作用に関連しているpolycystin-1をコード化すると考えられています、一方、PKD2遺伝子産物、polycystin-2は、チャネル蛋白質であると考えられています。Hanaoka等。( 2000 ) 示されて、新しいカルシウム‐浸透性の非選択的な陽イオン電流を生じさせるためにそのpolycystin-1、及び、-2が相互に作用します。polycystin-1もpolycystin-2だけも、電流を生じさせることが可能ではありません。更に、疾患に‐随伴した突然変異体形のどちらのpolycystin蛋白質も ( 巻く‐巻いた領域を経てheterodimerizationができない ) は、新しいチャネル活動に帰着しません。Hanaoka等。( 2000 ) 同じく、示されて、polycystin-1 ( その面前で原形質膜にトランス‐位置している ) がない時の小室でそのpolycystin-2が局限されます。このように、polycystin-1、及び、-2は、新しいチャネルを生産し、そして、腎臓の管状の形態学、及び、機能を調整するために、原形質膜に共同で集まります。

抗体を使うこと、polycystin-1の、そして、固有接着に対する様々な領域に対して上げられます、複合的蛋白質、Scheffers等。( 2000 ) 決定されて、そのpolycystin-1がタイトな、もしくは、adherens接合ではなくMDCK細胞の接着斑によって共同でlocalizingと同様に細胞質において検出されました。それらは、更に焦点を共有するレーザスキャンしている、そして、immunoelectron顕微鏡検査を使うdesmosomalな局在を確認しました。カルシウムスイッチ実験を行うことによって、それらの著者は、密着結合の順次的な再構築を示しました、続いて、adherens接合、及び、最終的に接着斑。Polycystin-1は、desmoplakin ( 125647 ) のとり込みの後でのみ、接着複合体の集合ではなく膜‐縛られたpolycystin-1が細胞の、合図している、もしくは、細胞接着にとって重要であるかもしれないことを提案する接着斑に、膜を汚しました。

細胞‐細胞、及び、細胞‐基質接着複合体から合図することが、細胞増殖、及び、極性を調整するので、Huan、そして、バンAdelsberg ( 1999年 ) は、polycystin-1がこれらの複合体と相互に作用するかもしれないと推測しました。それらは、そのpolycystin-1を示しました、共同で局限する、細胞接着分子電子カドヘリン ( CDH1 ; 192090 ) 、及び、アルファ‐ ( 116805 ) 、ベータ‐ ( 116806 ) 、及び、ガンマ‐cateninによって。Polycystin-1は、これらの蛋白質によって共同で凝結し、そして、ショ糖密度勾配 ( それが共同で局限しなかった ) へそれらと共に共同で移動した、共同で凝結する、または、巣状の接着キナーゼ ( 600758 ) 、巣状の接着の成分によって共同で移動します。Huan、及び、バンAdelsberg ( 1999年 ) は、polycystin-1が複合的な含んでいる電子カドヘリン、及び、アルファ‐、ベータ‐、及び、ガンマ‐cateninにあると結論を下しました。これらの観測は、ADPKDで観察された細胞増殖、及び、細胞極性における欠陥が電子カドヘリン、または、cateninsによって媒介されるかどうかの問題を提起しました。

Ibraghimov-Beskrovnaya等。( 2000 ) 示されて、そのpolycystin-1が腎臓上皮細胞 ( MDCK ) 培養における細胞‐細胞接触に局限されます。in vitroの義務的な分析は、XVIへのIg‐ライクな領域XIが高い親和性との相互作用を形成する、一方、Vへの領域IIが更に低い親和性と相互に作用することを論証しました。polycystin-1のIg‐ライクな領域に対して上げられた抗体は、MDCK細胞単層において細胞間相互作用を崩壊させました。それらの著者は、polycystin-1の遊びのIg‐ライクな反復のその相互作用という仮説を立てました、polycystin-1における突然変異のために細胞間接着、及び、これらの相互作用のその損失を媒介する際の重要な役割は、cystogenesisにおける重要なステップであるかもしれません。

Boletta等。( 2000 ) いかにPKD1が腎臓の管状の分化の後期を調整するかを研究するために新奇な細胞培養システムを示しました。それらは、MDCK小室における人間のPKD1の表現がそれらの成長を減速することを示し、そして、プログラムされた細胞死からそれらを保護しました。同じく自然にPKD1を表すMDCK細胞は、分枝細管を形成しました、一方、コントロール細胞は、シンプルな包嚢を形成しました。増加した細胞増殖、及び、細胞自滅は、小嚢胞性乳腺炎の病原に巻き込まれました。この研究は、細胞が細管形成に帰着する分化経路に入ることを可能にする双方の経路を調整するためにPKD1が機能するかもしれないことを示唆しました。

Bhunia等。polycystin-1の表現がJAK ( を活性化することを ( 2002 ) 示されて、147795 ) -STAT、see STAT1 ; 600555、経路を見ます ( それによってWAF1、CDKN1A ; 116899、をupregulatingしている、そして、G0/G1において細胞周期逮捕を引き起こしている ) 。それらは、このプロセスが本質的補因子としてpolycystin-2を必要とするということが分かりました。polycystin-1、及び、-2の束縛を崩壊させた突然変異は、経路の活性化を妨げました。Pkd1を欠くマウス胚は、欠陥のあるStat1リン酸化、及び、Waf1誘導を持っていました。これらの結果は、polycystin-1、及び、-2の複合体の1つの機能がJAK-STAT経路を調整することであり、そして、いかにどちらかの遺伝子の突然変異がdysregulat‐された成長に帰着し得るかを説明することを示唆しました。

Xu等。( 2001 ) polycystin-1と中間径フィラメントネットワークとの相互作用に実験的証拠を提供しました。それらは、イヌの腎臓細胞のイースト2‐雑種スクリーンにおいてvimentin ( 193060 ) がマウスpolycystin-1のC末端を結び付けるということが分かりました。どちらのペプチドからのでも高次コイル配列の欠失は、相互作用を廃止しました。GST引落し、そして、in vitro微細繊維集合分析によって、同じくそれらは、polycystin-1の高次コイル地域を縛ることができるcytokeratins K8 ( KRT8 ; 148060 ) 、及び、K18 ( KRT18 ; 148070 ) を発見しました。イヌの腎臓小室の内因性polycystin-1のImmunolocalizationは、別個の結節状の接合‐的な染色 ( cytokeratin、そして、desmoplakin ( 125647 ) のために染色とオーバーラップした ) を明らかにしました。共同‐免疫沈降、及び、共同‐沈降技術の使用に関して、Newby等。( 2002 ) その7 〜 polycystin-2の8%を発見しました、共同で局限する、正常な人間の腎臓と、人間のPKD1のために移植遺伝子のマウス腎臓細胞の両方の原形質膜部分におけるpolycystin-1と共に。トンスジェニックマウス腎臓細胞から浄化されたPolycystin-1は、大いにN-glycosylatedであり、そして、双方のendoglycosidase ( Endo-H ) -sensitive、そして、成熟したEndo-H-resistant形の蛋白質は、polycystin-2との交流を図ることができました。Newby等。( 2002 ) 早く提案するためのこれらの結果を解釈しました、原形質膜への複合的糖鎖形成、及び、挿入の前のER/cis-Golgiにおける2つの蛋白質との関連。

ADPKDは、変更されたendothelial‐依存の血管拡張と結合しており、そして、NOの血管性の生産を減少しました。このように、eNOS ( 163729 ) は、ADPKDに修飾要因効果を持つでしょう。この仮説を試すために、Persu等。( 2002 ) glu298-to-asp ( 163729.0001 ) のための173人の無関係のヨーロッパのADPKD患者、イントロン4 VNTR、及び、ENOSの ( 163729.0002 ) 多形をgenotypedしました、そして、エンド‐ステージの腎臓の疾患 ( ESRD ) の年齢に対するそれらの影響を捜しました。93人の男性において、glu298-to-asp多形は、ESRDの更に低い年齢と関連していました。この効果は、年齢45の前の、そして、PKD1に連結された家族における累積的な腎臓の生存分析によるPKD1、そして、届いているESRDと連結された男性のサブセットにおいて確認されました。更なる研究は、NOS活動がasp298対立遺伝子を避難させるPKD男性からの腎動脈サンプルにおいて減少することを論証しました ( eNOSのposttranslationalな修正、及び、部分卵割に関連して ) 。他の多形の有意の効果は、男性において発見されず、そして、多形は、女性においてESRDで年齢に影響を与えませんでした。Persu等。( 2002 ) 終わって、そのglu298-to-aspがADPKD男性のサブセットにおけるESRDの5年の更に低い下劣な年齢と結合しています。それらは、それという仮説を立てました、その効果は、減少したNOS活動、及び、eNOSの部分卵割が原因でしょう、NOの血管性生産の更なる減少につながります。




分子遺伝学
ハリス等。( 1990 ) PKD1座の周辺の領域がCpG 2‐ヌクレオチドが非常に豊富であるということが分かりました。遺伝子の捜索において、それは、腎多嚢胞病、Gillespie等における突然変異体です。2標識 ( PKD1座の側面に位置し、そして、750未満のkbによって分離される ) の間の地域の ( 1991 ) の集中したオンCpG島。非常に著しい遺伝子、ATP6C ( 108745 ) のうちの1つは、HeLa、及び、教養がある嚢胞腎上皮細胞相補的DNA図書館から分離されました。4つの推定上の膜内外領域を持つ155‐アミノ酸ペプチドをコード化するということが分かりました。一致する写しは、テストされた全ての組織において発見されました。しかし、脳、及び、腎臓が最も豊富でした。推論されたアミノ酸配列は、93%類似を液胞のH ( + ) ‐ATPアーゼの陽子チャネルの一部に示しました。小嚢胞性乳腺炎の病原における変化させられた陽子チャネルの可能な役割のために、Gillespie等。冒された個人の双方の対立遺伝子 ( 推論されたアミノ酸配列における差異を発見しない ) と一致する ( 1991 ) のsequenc‐されたcDNAs。更に、写しサイズ、及び、発生量は、嚢胞腎において変更されませんでした。
アジズ等。( 1993年、1994年 ) 、示されます、マウスKe6遺伝子 ( 601417 ) がPKDの異なる2つのマウスのモデルにおける多胞性腎臓病の発現において包含されるということ。各々、HKE4 ( 601416 ) 、そして、HKE6遺伝子は、マウス染色体17、及び、人の染色体6上のマウス、及び、人間における主要組織適合性複合体に位置しています。

ヨーロッパのPolycystic Kidney Disease Consortium encodingは、14‐kb写し ( PKD1を持つ家族における染色体転座によって崩壊した ) をコード化する遺伝子を分離しました。実に、異常なポルトガルの家族は、PKDと、結節硬化症 ( TSC2 ; 191092 ) ( 16pの同じ領域に位置する ) の両方を持っていました。母は、バランスのとれた転座46 XX t ( 16 ; 22 ) ( p13.3 ; q11.21 ) ( 娘によって遺伝した ) を持っていました。一方、息子は、アンバランスな核型45を持っていました、22pter-q11.21のためなのと同様に、16pter-p13.3のための一染色体性を持つXY。この個人は、16p13.3の中に設置されたTSC2座がアンバランスな核型において削除されたという事実が原因であると考えられていた結節硬化症の臨床の表現型を持っていました。母、及び、バランスのとれた転座を持つ娘には、PKD1の臨床の特徴がありました、一方、母の親は、cytogeneticallyに正常でした ( 結節硬化症の臨床の特徴、及び、超音波検査に関する腎臓の包嚢なしなしで ) 。バランスのとれた転座におけるbreakpointの場所は、TSC2座に近位の20 kbより多かった。そのコンソーシアムは、breakpointを測る遺伝子を分離し、そして、それをPBP ( 多胞性のbreakpointのために ) と称しました。それらは、それから他の患者におけるPBP遺伝子における突然変異をPKD1と同一視しました。発見された最初の突然変異は、冒された女性における、そして、彼女の冒された父 ( レポートの時の故人 ) からのパラフィンに埋め込まれた組織におけるPBP遺伝子の3‐首位のエンドの中の5.5‐kb genomicな欠失でした。検出された第2の再編成は、446 bp ( basepairs 1746、及び、2192の間に ) のフレームシフトの欠失を持つことを発見されたPBP遺伝子の中の2‐kb genomicな欠失でした。これは、de novo突然変異でした。135-bpエクソンの後で、別の患者におけるgenomicなDNAの配列は、接続ドナー部位の+1ポジションでG-to-C推移を示しました。スプライシング欠陥は、PBP写し ( basepairs 3696 〜 3831 ) からの135-bpの不フレーム欠失に帰着しました。第4の患者は、描写されました、TSC2遺伝子と、PKD1遺伝子の両方は、削除されました。更なる研究は、その欠失が約100 kb間に及び、そして、PKD1遺伝子の大部分 ( たとえ、全てであるとは限らないとしても ) を削除することを示しました。` `動物園のにじむ'こと'によって、馬、犬、豚、及び、齧歯類を含んで、そのコンソーシアムは、PKD1遺伝子が他のほ乳類の種に保存されることを論証しました。関連の配列は、チキン、カエル、及び、ミバエにおける正常な厳しさの雑種形成によって見られませんでした。Wunderle等。( 1994 ) 指摘されて、その3つの説明は、古典的にPKD1のような異常における優性遺伝を説明するために使われます:haploinsufficiency、gain-of-function突然変異 ( 優性の陰性の効果を含むこと ) 、及び、2-hit機構 ( 欠陥のある細胞を引き起こす必要がある第2の体細胞突然変異 ) 。

Peral等。( 1995 ) これにおけるPKD1遺伝子における求められた突然変異の調子が狂います。遺伝子の3‐首位の部分における3つの領域の分析は、新奇な機構によって発生した2つの突然変異を明らかにしました。双方共が、同じ75-bpイントロンの中の欠失 ( 18もしくは20 bpの ) でした、そして、これらの欠失は、行いましたのだが、ない。接続ドナー、または、アクセプター部位を崩壊させます、イントロンの境界では、それらは、それでもなお生じました ( 異常スプライシングにおいて ) 。2つの異なる写しは、各場合に出されました;1つは、通常削除されたイントロンを含みました ( 隠性の5‐首位のスプライス部位の活性化のために他方が66-bp欠失を持っていたとき ) 。ノーマル積は、欠失変異体遺伝子から生まれませんでした。Peral等。( 1995 ) その欠失がイントロンを本物のスプライス部位を使うspliceosome集合には、あまりにも小さくしたので、異常スプライシングがおそらく発生したと推測しました。同じくそれらは、イントロン ( おそらく配列の心狂いを促進することによってイントロン‐的な欠失を容易にした ) の中で9-bpの直接的反復を確認しました。

ポイントでは、PKD1遺伝子におけるわずか7つの突然変異がいつあったかは、述べました、Peral等。( 1996 ) 約2.5翻訳された写しのkbのほぼ80%をカバーする組織的なスクリーンであると報告されて、それが1つの‐コピーDNAによってコード化されます。それらは、6つの新奇な突然変異 ( 以前に示された変化と共に結局10 〜研究された人口における15%の検出レートになった ) を確認して、特性を示しました。PKD1遺伝子におけるPKD1突然変異探索の研究は、大部分の遺伝子が染色体16上のどこか別の場所で数回繰り返されたgenomicな領域にあるという事実によって複雑です。Peralの研究の結果等。大部分の突然変異が研究しにくい複写されたエリアの中にあることをそれらが示すので、 ( 1996 ) PKD1の遺伝的診断に対する重要な影響を持ちます。それらは、今までのところ示された突然変異の部位の適応によってpolycystin蛋白質の構造の図を供給しました。それらが変化を全て不活発にしているかもしれないことを提案して、大きな、frameshiftingしている、もしくは、終結している変化、及び、それらを持つ患者の表現型と更に微かな不フレーム変化との比較は、明白な差異を示しませんでした。それらは、代りに接合された形のイントロン16に追加のエクソンを含むPKD1に関する証拠を引合いに出しました。このエクソンの包含は、読み枠を変え、そして、はるかに小さな蛋白質製品の生産に帰着するでしょう。従って、それらは、それ全てを提案しました、PKD1突然変異、です、不活発にする、しかし、典型的家族におけるそれらは、単に等身大のpolycystinを崩壊させます、一方、それら、大きな欠失と結合しました、双方の形のPKD1蛋白質を崩壊させます、更に厳しい早期の‐開始疾患に帰着します。

Neophytou等。( 1996 ) 遺伝子のコーディング地域で遺伝子内の多形を確認しました。ポジション4091のアラニンは、GCAかGCGのいずれかによってコード化されます。キプロス島の人口において、この多形は、35%の異型接合性を持っていました。Neophytou等。( 1996 ) それであると報告されて、この多形が酵素Bsp1286Iと共に容易に検出可能です。それらは、この遺伝子内の多形が有益な家族において非常に有益であると考えました ( PKD1領域の不安定性を与えられて ) 。同じくそれらは、翻訳 ( 601313.0006 ) の未熟終了につながった12258T-A突然変異を確認しました。

Reeders ( 1992年 ) は、PKD1のために興味深い2-hit突然変異‐的仮説を出しました。彼は、大部分のネフロンにおける検出可能な異常の欠如のようないくらかの異常な特徴を指摘しました;エンド‐ステージ疾患においてさえも、各腎臓における約100万ネフロンの10%未満は、包嚢を含みます。更に、ネフロンのあらゆる区分は、糸球体から集合管まで包嚢を避難させるかもしれません。その仮説は、包嚢形成の部位で体細胞突然変異が遺伝した突然変異を導かない染色体16において発生することを示唆します。2-hitモデルの予測は、腎臓の包嚢が時折1つの小室で発生する2体細胞突然変異の結果の素因の遺伝なしの人において発見されるであろうことです。1もしくは2の腎臓の包嚢は、一般住民、及び、予測されたように、個人における包嚢が行うということが分かることの可能性における一般の放射線医学の調査結果、年齢による上昇です。2-hitモデルの予測によれば、包嚢の数は、PKD1における年齢によって増加するでしょう。

肝臓、及び、膵臓を含んで、ADPKDは、腎臓の外の様々な器官における進行性包嚢形成が特色です。ADPKD、Watnick等を持つ2つのドナーの肝臓包嚢からDNAを使うこと。( 1998 ) 示されて、その遺伝子内の体細胞突然変異 ( フレームシフト突然変異、ナンセンスコドン、厳しいスプライシング突然変異、及び、異型接合性の損失 ) が肝嚢胞に一般的です。全ての病原性の突然変異は、遺伝子の以前に正常なコピーを変更したと示されました。これらのデータは、疾患の第2の巣状の発現を含むために、cystogenesisの2-hitモデルを拡張します。

チエン等。( 1996 ) 1つの包嚢から腎臓の胞嚢性の上皮を分離する新奇な方法を開発しました、そして、PKD1における個々の腎臓の包嚢が単一クローン性であることを示しました。異型接合性 ( LOH ) の損失は、PKD1遺伝子の中に設置された2密接に連結された多形標識のための包嚢のサブセットの中で発見されました。遺伝分析は、それが失われた正常なハプロタイプであることを明らかにしました。それらの調査結果は、包嚢形成、及び、突然変異が疾患を引き起こすほぼ確実な機構の巣状の性質に分子の説明を提供しました。観察された包嚢の多い数を説明するために`第2のヒット'が発生しなければならない高いレート、提案されます、チエン等に。( 1996 ) PKD1遺伝子のその唯一の構造上の特徴は、その突然変異性の原因となるかもしれません。( これは、Knudson機構 ( 新生物のかなりの数において確立された ) の著しい例です。VAM、 ) 、それらは、それらが遺伝子の増加したレートのために突然変異 ( 熱傷等、1995年 ) のうちで責任があるとして仮定したPKD1遺伝子のイントロン21の中で非常に異常な2.5‐kbポリ‐ピリミジンを路であると以前に伝えました。チエン等。( 1996 ) このように体細胞突然変異の高周波に帰着して、ポリ‐ピリミジン路が転写に連結された修復において進行中の間違いを引き起こすかもしれないと仮定しました。このように、個々の腎臓の病巣のレベルで見られたとき、それらは、PKD1が退行の異常であると結論を下しました。

PKD1遺伝子の突然変異スクリーニングは、大きな写しサイズ ( 14を超えるkb ) によって、そして、同じ染色体上で蛋白質の75%をコード化するgenomicなエリアの反復によって複雑です。複写された領域の間の配列類似は、突然変異のために特効性の分析を排除し、従って、突然変異は、最初にPKD1の唯一の3‐首位の地域で確認されました。Peral等。繰り返されたエリアの中の1つの‐コピー領域、及び、1の中に位置する1プライマーを使うPKD1の明確に複写された領域を増幅するために、 ( 1997 ) 新奇な固定されたRT-PCRアプローチを開発しました。蛋白質‐トランケーション試験 ( PTT ) の使用によって、複写された遺伝子領域内に11 ( エクソン22 〜 32 ) を含んで、この戦略は、PKD1エクソン ( エクソン22 〜 46 ;コーディング領域の37% ) の半分以上のための100人の患者の突然変異スクリーンに組み込まれました。非アイソトープのRNA分解酵素卵割分析 ( NIRCA ) の使用によって、患者のうちの60人は、ミスセンス変化のために同じくスクリーニングされました ( エクソン23 〜 36において ) 。この方法で、Peral等。( 1997 ) 11の突然変異、複写された領域内の6を確認しました:3突然変異、1つのヌクレオチドの3 frameshiftingしている欠失、2スプライシング欠陥、及び、3つの可能なミスセンス変化を止めます。各突然変異は、ほんの1人の家族において検出されました。以前に1は、示されましたのだが;突然変異ホットスポットは、確認されませんでした。突然変異の性質、及び、配分、プラス、明瞭な表現型/遺伝子型相互関係の欠如は、それらの突然変異が分子を不活発にするかもしれないことを示唆しました。Peral等。( 1997 ) RT-PCR/PTTをPKD1突然変異を検出し、そして、病原性の変化を多形と区別する急速で、効率的な方法として推薦しました。

Constantinides等。( 1997 ) 0.88、及び、0.12 ( 各々 ) の対立遺伝子の頻度、及び、ギリシア人、及び、ギリシア語‐キプロス島人人口における0.23の異型接合性によって新しいアミノ酸多形、翼/val4058を報告しました。val4058多形は、Neophytou等によって以前に示されたala4091-A/G多形のala4091-G対立遺伝子の背景上で発生しました。( 1996 ) 、そして、Peral等。( 1996 ) 。Constantinides等を導いて、多形現象のいずれも、44の日本の主題において観察されませんでした。( 1997 ) これらの多形対立遺伝子は、それを提案するために、特効性の民族系グループにおいてのみ連鎖解析にとって有益でしょう。

PKD1遺伝子の完全な突然変異分析をしようと試みる研究者によって直面するメジャーな挑戦は、染色体16に同じく位置するいくらかの相同の座の存在です。PKD1、及び、そのhomologsの配列が遺伝子の5‐首位の地域でほぼ同じであるので、突然変異分析への最も伝統的なアプローチは、PKD1において比類なく発生する配列変異株を区別し得ません。PKD1における突然変異が常染色体の優性のPKD全ての約85%を占めることを連鎖情報が示すが、比較的突然変異は、1994年に遺伝子の同定の後に続く4年間の期間にほとんど確認されず、そして、遺伝子の唯一の部分において最もまとめられました。遺伝子の長さの約70%は、16p13.1で少なくとも3つの忠実なコピーに存在します。複写された領域は、エクソン1からイントロン34まで伸び、そして、全ての介在している配列を含みます。PKD1部は、書き写されます。しかし、それらのそれぞれの伝令RNA分子は、サイズに基づく本物のPKD1写しと区別され得ます。更に、PKD1のイントロン21を二分するのは、約2.5 kbの異常なポリ‐ピリミジン路です。このエレメントは、同じくPKD1 homologsに存在します。

PKD1の複写された領域の分析を始めるために、Watnick等。( 1997 ) 新奇な戦略 ( エクソン23を測るPKD1‐特効性の鋳型を増幅するための遺伝子の唯一の領域から34まで長期のPCR、及び、1つの遺伝子‐特効性のプライマーによって決まる ) を考案しました。genomicなDNAから増幅されたこの10‐kb鋳型は、配列‐ベースのアプローチの広いレンジを使う突然変異分析のために使われ得ます。ヘテロ二本鎖分析、Watnick等を持つ配列変異株を遮るためにこの長期のPCR戦略を使います。( 1997 ) 確認された数個は、エクソン23、及び、25でbasepair代用の集まりを持つ個人に影響を及ぼしました。2人の患者において、エクソン23において確認されたこれらの変化は、蛋白質の短い伸張において多発性のアミノ酸置換に帰着するために、予測されるでしょう。basepair代用のこの異常な群がりますことは、突然変異がPKD1遺伝子の唯一の構造上の特徴に起因するかもしれないことを示唆しました。腎臓の包嚢がこれによって同じく遺伝性の腎多嚢胞病において意味された`第2のヒット'の体細胞突然変異、及び、高周波が原因であるという意見は、突然変異の異常な機構を示唆します。Watnick等。( 1997 ) PKD1遺伝子がイントロン1、21、及び、22以内に3つの長いポリ‐ピリミジン路を持っていることに気付きました ( それの最も長いものがイントロン21における2.5 kbである ) 。イントロン21における路は、その時間までsequencedされる最も長いポリ‐ピリミジン路であり、そして、少なくとも10のヌクレオチドの茎長さによって23の鏡反復を含みます。それらは予測した。鏡反復は、適切なコンディションの下の3倍のらせん形態から成るH‐DNA構造を形成しそうですと。3倍のらせん構造は、培養細胞において局限された突然変異導入を促進し得ます。まとめられた多発性basepair代用の異常なパターンは、それが3倍のらせん形成と関連している状態で首尾一貫しています。

Roelfsema等。( 1997 ) 使用によってHG領域によってポーズをとった突然変異検出において問題を減少させました、蛋白質‐トランケーション試験のうちで。それらは、8つの新奇な突然変異 ( 7がPKD1遺伝子 ( 例えば、601313.0008 ) の繰り返された部分に位置していた ) を確認しました。

Watnick等。( 1997 ) PKD1の複写された地域の突然変異検出のために戦略を考案しました。その方法は、1の遺伝子‐特効性のプライマー、PKD1をPKD1‐特効性の鋳型 ( 長く約10 kbであり、そして、エクソン23 〜 34、または、エクソン23を含む ) を増幅するための複写された部分から38までのプライマーと結合したアンカーとして使いました。それらは、genomicなコンタミネーションを除去するために3‐首位の長期のPCR製品 ( 3-prime-LR ) が十分に希薄化された状態にするPKD1の特効性の1度であることを論証し、そして、それの中に含まれるあらゆるエクソンのPCRのネストのために使われるでしょう。これらの生成物は、それからヘテロ二本鎖、もしくは、一本鎖適合多形 ( SSCP ) 分析のような慣用法によるPKD1突然変異のために分析されるでしょう。この技術、Watnick等を使います。( 1997 ) 2人の無関係の個人にエクソン23を巻き込むほぼ同じbasepair推移の異常な集まりを確認しました。これらの変化は、蛋白質の短い伸張において多発性の非保守的アミノ酸置換に帰着するために、予測されました。これらの突然変異の異常なパターンと、それらの明白な独立した起源の両方は、Watnick等を促しました。( 1998 ) これらの配列差異が偽遺伝子以来の遺伝子変換によって起こったであろうかどうかを検査することは、Gaucher疾患のようないくつかの他の疾患、及び、21‐水酸化酵素不足 ( 201910 ) による先天性副腎過形成のためのこの機構によって突然変異の貯蔵所と知られていました。制限ダイジェストパターンの変化を使って、それらは、これらの配列代用が同じくPKD1 homologsのみ含んだ齧歯類‐人間体細胞雑種に存在することを示しました。更に、これらの変化は、いくらかの冒された、そして、誠実な個人 ( PKD1遺伝子コピーにおいてこの突然変異を抱かなかった ) からのトータルのDNAにおいて同じく検出されました。〜のだが、PKD1、そして、CYP21、先天性副腎過形成における遺伝子突然変異体は、相互と類似します、いくつかの点で、それらは、それらの相同の座の数、及び、近接において異なります。PKD1遺伝子は、少なくとも3部 ( CYP21がわずか1つの縦並び的に繰り返されたユニットを持っているとき、離れて設置されたメガ‐ベースである ) で複製されます。多発性の隣接のヌクレオチド代用は、染色体22 ( Eikenboom等、1994年 ) に位置するその偽遺伝子の配列をまねる染色体12上のヴォン・ヴィレブランド因子遺伝子 ( VWF ; 193400 ) において示されました。Murti等。( 1994 ) 間に示された遺伝子変換は、マウスの生殖系において配列を連結しませんでした。最初にイーストにおいて広く研究された遺伝子変換は、遺伝情報の非相互交換です。遺伝子変換、及び、組換えは、遺伝子変換において遺伝情報がドナー遺伝子からプロセスにおいて修正されるドナーなしのレシピエントまで移されるということを除けば、相同の配列のペアになりますことを包含する関連のプロセスであるかもしれません。PKD1と、homologsの両方が隣接のイントロンに位置する異常なポリ‐ピリミジン路を含むという事実は、遺伝子変換につながる非相互組換えを促進するかもしれません。それらは、これらのポリ‐ピリミジン路が適切なコンディション ( おそらく1を超える機構によって突然変異導入に貢献するであろう ) の下で3倍のらせんを形成すると仮定しました。遺伝子変換は、明らかに高い突然変異率を同じく占めるかもしれません、双方共、体性、そして、PKD1遺伝子における生殖系。高い生殖系突然変異は、腎多嚢胞病 ( 1,000人の個人において、そして、必要とされる高い体性の突然変異率によって1と同じくらい高いと算定される ) の頻度によって個別の第2の突然変異‐的な出来事によってそれぞれ示唆されます。PKD1遺伝子における体細胞突然変異がPKD2、及び、PKD3 ( Germino、1998年 ) の多発性の包嚢の場合に第2のヒットを表すことは、可能です ( 更に ) 。

トーマス等。実質的に現存する突然変異検出方法と連結されたPKD1遺伝子の複写された部分において突然変異を確認するために長期のPCRが適用されるとき、 ( 1999 ) それであると判断されます、全、これのうちで、大きな複合的遺伝子は、突然変異のためにスクリーニングされ得ます。イントロン1におけるPKD1‐特効性のプライマーによって、それらは、使用しました、おおよそ、エクソン2を含む13.6‐kb PCR製品、に、直接的な配列分析によって突然変異を求めて調査するためのPKD1遺伝子の15。この領域がPKD1遺伝子産物の予測された細胞外の領域の大多数を含むということが、16の新奇なPKD領域 ( 免疫グロブリン‐ライクな領域に類似を持つ ) を含むpolycystinは、多くの細胞接着分子、及び、細胞表面レセプターにおいて、分かりました。24人の無関係の患者において、7つの新奇な突然変異は、発見されました:2欠失 ( 3 kbの1、及び、28 bpの他方 ) 、1単独ベース挿入、及び、4ヌクレオチド代用 ( 1スプライス部位、1つのナンセンス、及び、2ミスセンス ) 。これらの突然変異のうちの5つは、早すぎて先端を切られた蛋白質をもたらすために、予測されました。2暗号づけ、及び、18の静かな多形は、同じく発見されました。

常染色体の優性の腎多嚢胞病の最も厳しい複雑化のうちのいくつかが頭蓋内動脈瘤のように家族に群がるということが知られています。Watnick等。( 1999 ) 特別であるエクソン15 〜 PKD1で4 bpの集まりを述べました。前方の、そして逆のPKD1‐特効性のプライマーは、エクソン11から長期のPCRの使用による21まで遺伝子の領域を増幅するために、この場所において設計されました。示された2鋳型は、研究のために選択された35系統を分析するために使われました。なぜなら、それらは、個人をどちらの頭蓋内動脈瘤、かつ、または、ちょうどその早期の‐開始疾患どちらのにでも入れたからだ。Watnick等。( 1999 ) 突然変異を短縮する8つの小説、コントロールのパネルにおいて発見されなかった2ミスセンス変異、及び、いくらかの有益な多形を確認しました。多数の多形は、同じく染色体16上で相同の座に存在しました ( それらがPKD1遺伝子における遺伝的変異性の貯蔵所として役立つかもしれないというアイデアを支持して ) 。それらの驚きに、Watnick等。( 1999 ) 独立してその3であると考えられて、確かめられた系統がエクソン15 ( 601313.0014 ) に同じ2-bp欠失を持っていました。

Rossetti等。( 2001 ) エリアをコード化するPKD1の全てを増幅する方法を開発しました、そして、蛋白質‐トランケーション試験、及び、直接的配列を使うADPKDを持つ131人の無関係の患者における突然変異を遮りました。突然変異は、57人の家族において確認され、そして、この同齢集団から24の以前に特徴付けられた変化を含んで、52.3%の検出レートが155人の家族において達成されました。突然変異は、遺伝子の全てのエリアを経て分配されました ( エクソン1から確認された明瞭なホットスポットなしのエクソン46まで ) 。遺伝子の1つの‐コピー、及び、複写されたエリアの間に突然変異頻度における有意の差異がありませんでした。しかし、突然変異は、遺伝子の3‐首位の半分で2倍より更に頻繁でした ( 5‐首位の半分と比較すると ) 。大部分の突然変異は、ナンセンス突然変異 ( 32% ) によって蛋白質の先端を切るために、予測され、挿入、または、欠失 ( 29.6% ) 、または、スプライシングは、変わる ( それらの数字が使われる方法によってバイアスをかけられたが ) ( 6.2% ) 、そして ( sequenc‐されたエリアで ) 、全ての突然変異の約50%は、ミスセンス、または、不フレームでした。他の研究は、遺伝子変換がPKD1における突然変異の有意の原因であるかもしれない、しかし、69の異なる突然変異のわずか3がPKD1-like HG配列にマッチすることを示唆しました。新しいPKD1突然変異の比較的高いレートは、計算されました、確認された ( 81系統における69 ) 多くの異なる突然変異と一致している世代につき1.8 x 10 ( -5 ) 突然変異、そして、突然変異体対立遺伝子に対して有意の選択を提案します。この研究において、50%より多くの突然変異検出レートは、他の大きなマルチ‐エクソン遺伝子のために達成されたそれに匹敵し、そして、この異常においてDNA診断の可能性を示しました。

Perrichot等。146人のフランスの無関係のADPKD患者の大きな同齢集団におけるPKD1遺伝子の複写されなく地域の突然変異のためのスキャンへの ( 1999 ) の中古の変性している勾配ゲル電気泳動 ( DGGE ) 。それらは、いくらかの新奇な突然変異を確認しました:3フレームシフト突然変異、2ナンセンス突然変異、2ミスセンス変異、9つのヌクレオチドのフレームにおける1つの挿入、3つのイントロン‐的な変化、及び、いくらかの多形。これらの突然変異、W4139X ( 601313.0015 ) のうちの1つは、Perrichot等によって言われました。( 1999 ) 第4であることは、PKD1遺伝子においてde novo突然変異を報告しました。表現促進は、1人の家族 ( uteroにおいて最も最近の世代のメンバーにおいてその診断が行われた ) において疑われました。この研究は、ブルターニュの患者、フランスの西の部分におけるケルト人のエリアにおいて着手されました。サイモンによるブルターニュ等の前のepidemiologicな研究。( 1996 ) そうであるための疾患の頻度であると考えられて、1,100で1まで閉じます。

Koptides等。( 2000 ) 一塁を提供されて、おそらく更に大きな複合体の一部としてpolycystins 1、及び、2が相互に作用するという遺伝的証拠を送ります。常染色体の優性のPKD1を持つ患者の腎臓からの胞嚢性のDNAにおいて、それらの著者は、ある包嚢のPKD1遺伝子におけるばかりではなく他のもののPKD2遺伝子における体細胞突然変異を示しました ( 双方の遺伝子における突然変異によってトランス‐異型接合状態を引き起こして ) 。PKD1遺伝子における突然変異は、胚の自然であり、そして、PKD2遺伝子における突然変異は、体性の自然でした。それらの著者の表明によれば、それらの知る限りでは、これは、人間の疾患発生のための機構としてのトランス‐異型接合モデルの最初のデモンストレーションであった。ショウジョウバエにおいて、melanogaster、2劣性突然変異、多発性翼毛、及び、フレア‐3のためのトランス‐異型接合状況は、Delgado‐ロドリゲス等によって開発されました。( 1999 ) 、翼スポット試験 ( genotoxicな物質を確認する ) を開発するために。

Koptides、及び、デルタ ( 2000年 ) は、ADPKDの分子遺伝学、及び、分子の病原を再検討しました。それらは、恐らくは2-hit仮説、及び、cystogenesisのトランス‐異型接合モデルをサポートする他のデータをサポートする、もしくは矛盾するデータを再検討しました。

長期のPCR生成物、Bouba等上でexon-by-exon SSCP分析を使うこと。( 2001 ) ギリシア、及び、キプロスからの53人のギリシア人のADPKD家族の同齢集団におけるPKD1遺伝子の複写された領域の一部の組織的なスクリーニングを遂行しました。その領域は、配列をコード化するPKD1の表された23%をスクリーニングした ( エクソン16-34 ) 、そして、8つのほぼ確実な疾患突然変異は、確認されました:5欠失、及び、3ミスセンス変異。1人の家族、3-bp、及び、エクソンにおける8-bp欠失において、20、及び、21 ( 各々 ) は、同じPKD1染色体上で共同で遺伝しました ( 母、及び、3人の息子において疾患を引き起こして ) 。PKD1遺伝子が突然変異の傾向があるという前の提案を確認する中立の、もしくは、暗号づけ変異株を表して、11の遺伝子内の多形は、同じく検出されました。

PKD1に連結された常染色体の優性のPKDを持つ17人の無関係のオーストラリアの個人において、McCluskey等。( 2002 ) PKD1遺伝子の複写された地域の病気‐させる突然変異を遮りました。それらは、おそらく12の小説を確認しました、病原性DNA変異株。遺伝子の複写された地域の欠陥は、患者の63%を占めました。遺伝子の3‐首位の地域の以前に検出された突然変異と共に、その研究は、74%の全体の突然変異検出レートを達成しました。同じくそれらは、疾患によって分かれず、そして、多形であると考えられた31変異株 ( 9小説、及び、22が以前に出版した ) を検出しました。PKD1突然変異スクリーニングにおいて解釈の問題を強調して、9つの新奇な多形のうちの3つは、蛋白質適合への予測された影響によるミスセンス変異でした。

Inoue等。( 2002 ) PKD1突然変異に日本のADPKD患者の試験をしました。6の新奇な読み終り突然変異は、検出されました。それらは、日本のADPKD患者における大部分のPKD1突然変異が新奇である、そして明確に病原性であると結論を下しました。1系統は、PKD1もPKD2もに連結しませんでした。




動物モデル
Himmelbauer等。マウスゲノムにおいて、PKD1の側面に位置する標識の間の領域から得られて、 ( 1991年、1992年 ) 地図を作られた2の人間の相補的DNAは、クローン化します。組換え近交系、そして、体細胞雑種の研究から、それらは、それがマウス染色体17にマップされたPKD1領域標識であると分かりました。
Olsson等。( 1996 ) 体細胞雑種、B x D組換え近交系、及び、螢光in situハイブリダイゼーションを使うマウス染色体17にPkd1座をマップしました。その遺伝子は、以前に定義された保存されたシンテニー集団 ( 結節硬化症2 ( 191092 ) のマウス同族体を含み、そして、アルファ‐グロビン偽遺伝子と連結される ) の中に位置しています。それらの人間の相対物のように、マウスTsc2、及び、Pkd1遺伝子は、2つの遺伝子のpolyadenylationシグナルの間のわずか63 bpの距離によるtail-to-tailオリエンテーションにアレンジされます。

Lohning等。( 1997 ) PKD1遺伝子のマウスバージョンを研究しました。予測された蛋白質は、人間のPKD1と同じである79%であり、そして、人間の配列において確認された大部分の領域を含みます。人間と同様に、マウス同族体は、唯一の遺伝子から書き写され、そして、書き写された密接に関係づけられたコピーがありません。エクソン12、及び、13の接合で、いくらかの異なるスプライシング変異株は、確認されました ( 隠されるであろう予測された蛋白質に通じる ) 。これらのフォームは、新生児脳において主として発見されました。一方、腎臓において、以前に示された人間のRNAに相同の写しは、優勢でした。

Lu等。突然変異をまねたPkd1トランケーション突然変異が人間のADPKDで見い出した相同的組み換えによって ( 1997 ) マウスに導入されます。異型接合体は、認識できる表現型を持っていませんでした、一方、同型接合体は、重々しく肥大した嚢胞腎、膵臓の管の包嚢、及び、肺の低形成症を持つ周生期の間死にました。腎臓の包嚢形成は、近位の細管において胎児の日15.5から始まり、そして、全体の腎臓の柔組織を交換するために、急速に前進しました。包嚢形成のタイミングは、等身大のpolycystinが腎臓、及び、膵臓における管状の構造の伸長、及び、成熟の間の正常な形態形成のために必要とされることを示唆しました。肝臓の、そして膵臓の包嚢は、ADPKD ( Gabow、1993年 ) ではいくぶん一般的です。しかし、めったに臨床の意味ではありません。肺の低形成症 ( マウスにおいて発生し、そして、おそらく小児期の多胞性疾患において発見される ) は、腎臓の拡大によって作られた羊水過少症、及び、腹の膨張に起因します。肝臓包嚢がADPKDと共に患者の約30%で発生するが、驚いたことに、何も、同型接合の突然変異体マウスにおいて観察されませんでした。polycystinが通常表される心筋層、及び、血管性の平滑筋のように組織に同じく異常がありませんでした。これらの調査結果は、動脈瘤のような血管性異常が二次性の現象であるかもしれないことを示唆し、そして、実に、これらは、一般に高血圧症の発生に起因しました。しかしながら、キム等。( 2000 ) 血管性の易損性においてPKD1突然変異の主要な役割を示しました。それらは、そのマウス胚がノックアウト、示された皮下の浮腫、血管性の漏洩、及び、血管の破裂によって発生した突然変異体対立遺伝子のために同型接合のであるのを発見しました ( 結果的に胎児の日15.5の致死率になって ) 。腎臓、及び、膵臓の管の包嚢は、存在しました。それらは、正常な内皮、及び、周囲の血管性の平滑筋細胞においてマウスpolycystin-1を検出しました。これらのデータは、上皮と同様に、脈管構造の構造上の完全性を保つ際polycystin-1に必要な役割を明らかにし、そして、PKD1突然変異の性質がADPKDにおける表現型分散に貢献することを示唆しました。

Pritchard等。( 2000 ) 約30部の全体の常染色体の優性腎多嚢胞病遺伝子、PKD1を含む108‐kbの人間のgenomicな破片によってトンスジェニックマウスを発生させました。そのような2細胞系統は、開発的に調整された等身大のPKD1伝令RNA、及び、polycystin-1蛋白質を生じさせました、腎臓の発生の終りに著しく減少した腎臓の胚形成、及び、新生児ライフの間の表現による内因性のパターンと類似した。双方のラインからの遺伝子導入実験動物は、主として糸球体の起源の多発性の腎臓のマイクロ‐包嚢をしばしば示しました。肝嚢胞、及び、胆管増殖 ( ADPKDの特性 ) は、同じく見られました。導入遺伝子の機能性をテストするために、動物は、Pkd1del34ノックアウト・マウス ( Lu等、1997年 ) と共に繁殖させられました。双方の移植遺伝子のラインは、人間のpolycystin-1が内因性の蛋白質の損失を補償し得ることを論証する、embryonicallyに致死のPkd1del34/del34表現型を救助しました。救助された動物は、成年期まで生存可能でした。半分より多くは、更に老練なPkd1del34/+動物の表現型と類似した後のライフにおいて肝臓の小嚢胞性乳腺炎を開発しましたのだが。それらの著者は、正常なPKD1のその過度の‐表現という仮説を立てました、レベルのpolycystin-1表現が人間の疾患において関連したかもしれないことを提案する、疾患表現型を引き出すことができます。

Kleymenova等。( 2001 ) PKD1、及び、TSC2遺伝子の生殖系共同‐欠失によって引き起こされた人間の接触している遺伝子症候群への類似に関してTsc2がん抑制遺伝子の1対立遺伝子の生殖系不活性化を持つネズミが早期の‐開始の重い双方の腎多嚢胞病になったということが分かりました。多胞性ネズミの腎臓の細胞は、2の正常なPkd1対立遺伝子を保持した、しかし、Tsc2のために無効であり、そして、横の膜に局限されたpolycystin-1の損失を示しました。tuberin‐欠陥のある細胞において、polycystin-1の細胞内密売は、崩壊し ( Golgiの中のpolycystin-1の滞留に帰着して ) 、そして、Tsc2の再‐表現は、正しいpolycystin-1膜局在を回復しました。これらのデータは、tuberinがpolycystin-1機能局在、及び ( 潜在的に ) 、常染色体の優性腎多嚢胞病厳しさの決定因子であると確認しました。

延縄等。( 2001 ) マウスがターゲットにされた突然変異をPkd1遺伝子 ( lacZレポーター遺伝子を使うことによってその表現パターンを定義した ) に導くと述べました。異型接合成人マウスが腎臓の、そして肝臓の包嚢を発展させたが、同型接合の胚は、胎児の日13.5 〜主要な心臓血管の欠陥 ( 流出右心室の2倍、混乱させられた心筋層、及び、異常な房室系septationを含んだ ) からの14.5で死にました。骨格発生は、厳しく同じく汚されました。これらの異常は、Pkd1表現のメジャーな部位と関連がありました。nephrogenesisの間、Pkd1は、胎児の日15.5から管状の上皮細胞を成熟させる際表されました。この表現は、Pkd1における或いはpolycystin-1、及び、polycystin-2が相互に作用するという仮説をサポートするPkd2における突然変異のためのトンスジェニックマウスにおける包嚢形成の開始in vivoと同時に起こりました、そして、そうすることに関するそれらの不履行が細管形態学、及び、機能に異常へ導く。

Lu等。( 2001 ) Pkd1における無効の突然変異を持つターゲットにされたマウス突然変異体の世代、及び、トランケーション突然変異をPkd1に導くdel34突然変異体と比較すると表現型の特徴付けを報告しました。無効の同型接合体は、del34/del34より攻撃的な、腎臓の、そして膵臓の小嚢胞性乳腺炎を発展させます。更に、双方の同型接合の突然変異体は、羊水過多、胎児水腫、潜在性二分脊椎、及び、osteochondrodysplasiaを開発しました。同じく異型接合体は、成人‐開始の膵臓の疾患を発展させます。del34同型接合体は、突然変異体polycystin-1を生産し続けます ( それによって2-hitモデルの文脈におけるADPKD包嚢上皮において増加した免疫反応性のpolycystin-1に考えられる解釈を提供して ) 。それらの著者は、polycystin-1の損失が包嚢形成、及び、欠陥のあるskeletogenesisにつながり、そして、polycystin-1が上皮と、軟骨細胞発生の両方において重要であるかもしれないと結論を下しました。




対立遺伝子の変異株
( 例を選択した )
.0001多発性嚢胞腎疾患1 [ PKD1、IVSDS、G-C、+1 ]
早くに示されたヨーロッパのPolycystic Kidney Disease Consortium inがPKD1遺伝子において4つの突然変異を発見したように、basepairsの不フレーム欠失において135-bpエクソン、及び、生じることの後に続く接続ドナー部位のポジション+1のG-to-C推移を含めて、3696-3831。その発端者は、大きな家族 ( その疾患が3世代の間ずっと追跡調査されるであろう ) から来ました。親、及び、2の冒された同胞において、異常な写しは、PKD1によって分かれました。
.0002多発性嚢胞腎疾患1 [ PKD1、GLN1273TER ]
Turco等。北のイタリアからの20の無関係のADPKD発端者における遺伝子、及び、ヘテロ二本鎖DNA分析の3‐首位の唯一の領域に位置するプライマーペアを持つ ( 1995 ) の中古のPCR ( それらの全てが前の研究が連鎖をPKD1に示した家族のメンバーであった ) 。同じ家族からの5人の冒された個人において、それらは、新奇な異常バンド ( 13の誠実な家族メンバーに不在であった ) を発見しました。クローニング、そして、自動化されたDNA配列は、公表された相補的DNA配列 ( 未熟停止コドンを造った ) のヌクレオチド3817でC-to-T推移を明らかにしました。その突然変異は、グルタミンのためのCAGコドンをTAGの琥珀の停止コドン ( Q1273X ) に変えました。その突然変異は、MspA1I制限部位を破壊し、そして、異常な制限パターンは、全ての冒された家族メンバーからのgenomicなDNA上で観察されました。周囲の白血球伝令RNA上で行われたRT-PCR、及び、制限分析は、冒されたメンバーにおいて突然変異体と、正常な写しの両方が表されることを示しました。その突然変異は、研究された他の家族の発端者において発見されませんでした。これは、PKD1遺伝子において示された最初のナンセンス突然変異であったように思われます。
.0003多発性嚢胞腎疾患1 [ PKD1、15-BPデラウェア]
6つの新奇な突然変異の間で、そのPeral等。( 1996 ) 7に以前に加えられて、示されたものが5つのアミノ酸、アミノ酸3747、及び、3753の間のRQVRLを除去した不フレーム15-bp欠失でした。その欠失は、2直接繰り返された7-bp配列の心狂いによっておそらく促進されました。繰り返された配列は、削除された正確な領域が決定されないであろうことを意味しました。
.0004多発性嚢胞腎疾患1 [ PKD1、ARG4227TER ]
Peral等。( 1996 ) 腎多嚢胞病の患者におけるPKD1遺伝子のSSCP分析によって異常な破片を建設します。直接的配列は、arg4227コドン、CGAを停止コドン、TGAに変える、そして、正常な蛋白質より短い76のアミノ酸を予測された先端を切られた蛋白質への上昇に与えるC-to-T推移を明らかにしました。同じ異常は、2人の冒された親類において発見されました。
.0005多発性嚢胞腎疾患1 [ PKD1、GLN3837TER ]
Peral等。( 1996 ) 腎多嚢胞病の患者における直接的な配列を従えている中古のSSCP分析は、PKD1遺伝子においてgln3837-to-ter ( CAG-to-TAG ) 突然変異を明らかにしました。その突然変異は、PvuII制限部位を廃止し、そして、これは、2人の他の冒された親類において突然変異を確認するために使われました。
.0006多発性嚢胞腎疾患1 [ PKD1、CYS4086TER ]
PKD1を持つ大きなキプロス島の家族において、Neophytou等。( 1996 ) cys4086-to-terナンセンス突然変異につながったpolycystinの3‐首位の地域でポジション12258でT-to-Aヌクレオチド代用を確認しました。未熟停止コドンは、遺伝子産物のC末端の細胞内領域から217のアミノ酸を除去すると予測されます。
.0007多発性嚢胞腎疾患1 [ PKD1、TYR3818TER ]
Peral等。( 1996 ) 厳しく影響を受けた子供におけるPKD1遺伝子でtyr3818-to-ter突然変異を述べました。それらは、彼女の臨床上正常な双子の兄弟における、そして、典型的な成人‐開始疾患を持った彼女の父における同じ突然変異を発見しました。同じであるので、安定した突然変異は、この家族における非常に異なる疾患厳しさ、Peral等と関連していました。( 1996 ) 提案されて、修正することの少ない数が債券を買い取ることがタイプ1腎多嚢胞病の経過に急進的に影響を及ぼすかもしれません。
.0008多発性嚢胞腎疾患1 [ PKD1、12036G-A ]
Roelfsema等。( 1997 ) 検出するための蛋白質トランケーション試験 ( PTT ) を使いました、PKD1遺伝子における突然変異。PTTが翻訳‐終結させる突然変異のみ検出するので、それらが発見した全ての突然変異は、停止コドンに通じる塩基置換かフレームシフト突然変異のいずれかでした。4つのケースにおいて、フレームシフト突然変異につながる小さな欠失がありました;塩基置換は、3人の個人において発見されました。これらのうちの1つは、エクソン44においてヌクレオチド12036のG-to-A推移でした。その推移は、新しいSau3AI制限場所を造り、そして、AvaII部位を除去しました。
.0009多発性嚢胞腎疾患1 [ PKD1、28-BP DEL、NT6434 ]
長期のPCR、及び、直接的な配列分析、トーマス等を使います。( 1999 ) PKD1遺伝子において7つの新奇な突然変異を確認しました ( それらのうちの1つがエクソン15においてヌクレオチド6434-6461を包含する28-bp欠失であった ) 。
.0010多発性嚢胞腎疾患1 [ PKD1、IVS14、G-A、-1 ]
トーマスによって確認された7つの唯一の突然変異のうちの1つ等。( 1999 ) 、PKD1を持つ患者において、接続突然変異、イントロン14におけるアクセプター部位のポジション-1のG-to-A推移でした。
.0011多発性嚢胞腎疾患1 [ PKD1、ARG324LEU ]
トーマスによって確認された7つの唯一の突然変異のうちの1つ等。( 1999 ) PKD1の長期のPCR、及び、直接的配列によって、遺伝子は、エクソン5におけるミスセンスarg324-to-leu突然変異でした。
.0012多発性嚢胞腎疾患1 [ PKD1、LEU845SER ]
トーマスによって確認された7つの唯一の突然変異のうちの1つ等。( 1999 ) PKD1の長期のPCR、及び、直接的配列によって、遺伝子は、エクソン11におけるleu845-to-serミスセンス変異でした。
.0013多発性嚢胞腎疾患1 [ PKD1、GLN1922TER ]
トーマスによって確認された7つの唯一の突然変異のうちの1つ等。( 1999 ) PKD1の長期のPCR、及び、直接的配列によって、遺伝子は、ナンセンス突然変異、エクソン15におけるterへのgln1922でした。
.0014多発性嚢胞腎疾患1、厳しい[ PKD1、2-BP DEL、5224AG ]
研究のために選択された腎多嚢胞病の35独立して確かめられた系統の3において、なぜなら、それらは、個人をどちらの頭蓋内動脈瘤、かつ、または、ちょうどその早期の‐開始疾患どちらのにでも入れましたからだ。Watnick等。( 1999 ) PKD1遺伝子のエクソン15におけるヌクレオチド5224で同じ2-bp欠失 ( AG ) を確認しました。1人の家族は、脳動脈瘤で個人を含みました。子供がちょうどその早期の‐開始疾患を持っていたので、第2の家族は、評価されました;冒された父は、娘と同じ突然変異を持っていました。第3の家族には、動脈瘤によって少なくとも3人の個人がいました ( 非常に早期の開始による1を含めて ) 。ちょうどその早期の‐開始疾患を持ったこの家族 ( 早期の開始‐疾患と、動脈瘤の両方を持つ個人の双方のいとこ ) に2人の追加の個人がいました、しかし、から、人、DNAサンプルは、利用可能ではありませんでした。これらの3人の家族の各々に厳しく影響を受けた個人がいたが、腎臓の小嚢胞性乳腺炎、及び、更に多くの一定の提示によって同じく個人がいました。
.0015多発性嚢胞腎疾患1、厳しい[ PKD1、TRP4139TER ]
APKDに対して忍耐強い25年を経たフランス語で、Perrichot等。( 1999 ) いかにそれらがPKD1遺伝子における第4の報告されたde novo突然変異であると主張したかを確認しました:trp4139-to-terナンセンス突然変異につながるエクソン45における12628G-A推移。
.0016多発性嚢胞腎疾患1 [ PKD1、GLY2579DEL、8-BPデラウェア]
ADPKDを持つ家族において、Bouba等。( 2001 ) PKD1遺伝子において2欠失を確認しました:エクソン20における3-bp欠失、及び、エクソン21における8-bp欠失。母、及び、3人の息子において疾患を引き起こして、それらの欠失は、同じ染色体上で共同で遺伝しました。3-bp突然変異は、コドン2579のグリシンと一致しました。下流で停止コドン483 bpに通じて、8-bp欠失は、アミノ酸2657後の翻訳フレームシフト突然変異に帰着するために、予測されました。クローニング、そして、配列実験は、2欠失が冒された母から遺伝した染色体上のcisポジションにあることを示しました。