医学信息学解锁19（2020）100337人类GGCX基因中可能的致病性变体的计算机模拟分析MozanOsman Hassan a，b，*，Doaa A. 加西姆·阿·卡西亚·M. 欣德·阿尔巴克雷 Elnasri a，Mona A.M.海尔aa苏丹巴赫里大学兽医学院生物信息学和分子生物学系b苏丹恩图曼阿利亚大学医学实验室科学学院血液学系A R T I C L EI N FO保留字：GGCX基因计算机模拟分析维生素K依赖蛋白缺乏症nsSNPSIFTA B S T R A C TGGCX基因中的遗传多态性与许多维生素K依赖性蛋白质疾病相关，包括维生素K依赖性凝血因子缺乏症、骨质疏松症、血管钙化疾病和假性弹力纤维瘤综合征（PXE）。在实验上鉴定疾病相关基因中的功能性SNP是困难的;因此最好首先探索推定的功能性SNP。在这项研究中，计算工具已被用来确定nsSNPs是有害的功能，稳定性和GGCX酶的结构，并可能是这些疾病的病原体。使用不同的生物信息学工具进行计算机分析，包括：SIFT、PolyPhen-2、SNPs Go、PhD-SNP和PROVEAN，以预测SNPs对蛋白质的功能效应，而I-Mutant和MUpro用于检查蛋白质在SNP下的稳定性，并且Project Hope用于预测SNPs结构效应。该研究发现了6个先前报道的致病SNP ， 包 括 ： RS121909682 （ R476 H ） ， RS121909681 （ R476 H ） ， （ R476G ， R476C ） ， rs121909675（L394R），rs1486505438（493C），rs1341151059（K218Q），和37个未报告的SNP，包括：R694 C，R693 C，N605 K，F543 S，L538 R，G537 E，P536 S，P484 L，P484 S，R480 G，F467 C，I465 T，Q446 P，D442 G，M401 T，G396 S，G393 V，T391 K，N388 D，Y379 C，L319 P，H287 R，R276 S，L264 P，Y227C，A214 V，Y211 C，R204 H，L163 P，N159 H，W157 R，W157 G、G132 D、A126 P、R68 L、R68 H和R68 C。这些未报道的SNP中的大多数位于保守结构域区域中或接近保守结构域区域，这使得它们成为引起与维生素K依赖性蛋白相关的疾病的强有力的候选者。未来的研究应该考虑这些nsSNPs作为涉及GGCX功能障碍的各种疾病的主要靶点。这是第一项使用计算机工具分析GGCX基因变异的研究;因此，在考虑与这些多态性相关的疾病的实验研究时，它们可以提供帮助。此外，突变研究可能有助于探索这些SNP的确切影响1. 介绍维生素K依赖性蛋白（VKDP）是需要维生素K作为辅因子进行羧化反应以成为生物活性蛋白的蛋白质[1]。维生素K依赖性蛋白参与多种功能，包括血液止血、细胞凋亡、生长控制、骨形态发生、钙稳态和信号转导[2]。维生素K在这些蛋白质中具有重要作用;它在将维生素K依赖性前体蛋白氨基末端的谷氨酸（Glu）转化为γ-氨基甲酰谷氨酸（Gla）的过程中充当辅因子[3，4]。这种羧化酶反应由一种称为γ-谷氨酰羧化酶GGCX的粗糙内质网的整合膜蛋白[5]。这种翻译后修饰对于维生素K依赖性蛋白的活性很重要[6]。此外，认为碳酰化程度低或非碳酰化蛋白质功能障碍[7]。最著名的VKDP是凝血因子II、VII、IX和X，这些凝血因子的联合缺乏可 导 致 维 生 素 K 依 赖 性 凝 血 因 子 缺 乏 症 1 型 （ VKDCFD 1; OMIM#277450）[8]。其他VKDP是凝血抑制剂蛋白C、蛋白S和蛋白Z [9]。凝血因子缺乏导致危及生命的出血症状，临床表现各异[5，7]，而凝血因子缩略语：GGCX，γ-谷氨酰羧化酶; PXE，假性弹性皮瘤综合征; SNP，单核苷酸多态性; nsSNP，非同义单核苷酸多态性; SIFT，从耐受性中分选不耐受性;PolyPhen-2，多态性表型-v2; PhD-SNP，人类有害单核苷酸多态性预测因子; PROVEAN，蛋白质变异效应分析仪。* 通讯作者。 苏丹恩图曼阿利亚大学医学实验室科学学院血液学系电子邮件地址：oh. gmail.com（M.O.Hassan）。https://doi.org/10.1016/j.imu.2020.100337接收日期：2020年1月22日;接收日期：2020年4月19日;接受日期：2020年4月25日在线预订2020年2352-9148/©2020的 自行发表通过Elsevier 公司这是一个开放接入文章下的CCBY-NC-ND许可证（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）中找到。可在ScienceDirect上获得目录列表医学信息学期刊主页：http://www.elsevier.com/locate/imu作案手法 Hassan等人医学信息学解锁19（2020）1003372表1用于预测蛋白质编码变异体可能致病作用的工具名称截断主要算法输入数据SIFT 0.05选择相关蛋白质并获得然后计算守恒量PROVEAN-2.282基于对齐的工具测量突变前后序列相似性的变化FASTA蛋白序列，突变Uniprot ID，突变PolyPhen-20.5 nsSNP的取代位点、系统发育和结构效应的表征FASTA序列，突变SNPs Go 0.5支持向量机（SVM）分类器&PhD-SNP 0.5 SVM利用序列谱信息FASTA序列，突变FASTA序列，突变Fig. 1. 用于GGCX基因计算机分析的计算工具。抑制剂蛋白C、蛋白S和蛋白Z增加血栓形成的风险[10]。VKDP也与骨代谢有关。骨钙素（OC）是一种由成骨细胞产生的Gla蛋白，对骨形成很重要;研究表明，由于GGCX变体导致的未碳酸化OC导致骨质疏松症[11，12]。在骨骼中发现的另一种维生素K依赖性蛋白是基质Gla蛋白（MGP），它是血管钙化和结缔组织矿化的强抑制剂[13]。因此，MGP的羰基化不良可导致血管钙化和心血管疾病[14]。此外，MGP羧化缺陷也与假性弹性皮瘤综合征（PXE; OMIM #264800）相关[15GGCX基因又称维生素K依赖性γ-谷氨酰羧化酶（VKGC）基因，是位于2号染色体短臂（2p11.2）上的单位点基因[8]。GGCX编码的蛋白质为94KDa，由758个氨基酸组成，其cDNA在15个外显子内编码2277个核苷酸的开放阅读框[18，19]。GGCX序列具有通过选择性剪接产生的2种同种型，可从（https://www.uniprot.org/uniprot/P38435）检索。异构体-1的长度为758 a。a而同种型-2为701 a.a.遗传多态性可以发生在人类基因组内的任何区域[20]。单核苷酸多态性（SNP）代表单个核苷酸的差异，是每300个核苷酸发生一次的最常见的遗传多态性，这意味着在人类基因组中存在大约1000万个SNP [21]。在与PXE相关的GGCX、眼科和皮肤异常中已鉴定出5种此外，心脏、骨骼和面部异常与VKCFD-1或DiSaia综合征相关[8]。位于基因编码区的SNP，主要是非同义SNP（nsSNP），更可能引起错义突变，这可导致编码蛋白的氨基酸序列的改变。一些nsSNP是沉默的，而另一些可能导致蛋白质功能和稳定性的改变[22，23]。确定人nsSNP对蛋白质功能的影响在实验上是不可行的。目前，计算方法已被广泛用于检查nsSNP和潜在致病变体的可能影响[24，25]。人类GGCX基因中的许多nsSNPs仍不清楚，其中一些可能具有有害影响和致病潜力。2. 目标本研究旨在利用计算和生物信息学工具来鉴定和评估人类GGCX基因中可能影响GGCX蛋白稳定性或/和功能的最有害的3. 材料和方法3.1. GGCX基因数据集关于GGCX基因功能、生理相互作用和相关病症的信息从国家生物技术 信 息 中 心 （ NCBI ） ， 基 因 数 据 库 （ www.example.com ） 收 集https://www.ncbi。nlm.nih.gov/gene）。GGCX蛋白序列及其2种同种型的FASTA格式在EX PASy数据库（https://www.uniprot.or）从UniProtKB（https://www.expasy.orgg/uniprot/P38435）获得，并且最长的同种型-1蛋白序列用于进一步的计算分析。研究设计示意图见图（1）。3.2. 从基因组聚合数据库中检索nsSNP关于GGCXnsSNP [参考SNP（rs）ID号、氨基酸位置和残基变化]的信息从基因组聚集数据库gnomAD（https://gnomad.broadinstitute.org）获得。3.3. 预测蛋白质编码变异体使用三种不同的生物信息学工具预测从基因组聚集数据库获得的nsSNPs的功能效应。这些程序包括：从耐受性中分选不耐受性（SIFT）（http://sift.bii.a-star.edu.sg）、蛋白质变异效应分析仪（PROVEAN）（http://provean.jcvi.org/index.php）和多态性表型-v2（PolyPhen-2）http://genetics.bwh.harvard.edu/pph2/）。用于预测疾病相关nsSNP的其 他 工 具 是SNPs GO （ http://snps.biofold.org/snps-and-go/snps-and-go.html ） 和 人 类 有 害 单 核 苷 酸 多 态 性 预 测 器 （ PhD-SNP ）（http://snps.biofold.org/phd-snp/phd-snp.html）;参见表（1）。3.3.1. 通过SIFT预测耐受的和有害的nsSNPs采用SIFT算法预测氨基酸取代对蛋白质功能的影响。SIFT的工作原理是在数据库中搜索最相关的序列，然后构建序列比对。SIFT还计算保守值，然后为每个氨基酸变化（SIFT评分）计算概率评分。该软件的截止值为-0.05;因此，分数-0.05被预测为耐受，而分数-0.05被预测为有害[[28]]。3.3.2. PROVEANPROVEAN用于研究nsSNP的有害影响。该软件的工作原理是检查相关序列中变异位置的氨基酸保守性。这种基于比对的工具测量突变前后查询序列与蛋白质序列同源物的序列相似性的变化。PROVEAN评分指示变体的功能影响程度。软件的临界值为-2.282，低于-2.282的分数视为作案手法 Hassan等人医学信息学解锁19（2020）1003373-图二. 使用不同的生物信息学工具预测蛋白质编码变体的可能致病作用的结果：a）SIFT，b）PROVEAN，c）PolyPhen-2，d）SNP GO和PhD-SNP e）通过I-Mutant和MUpro的蛋白质稳定性预测分析中性，而得分大于2.282被认为是有害的[29]。3.3.3. PolyPhen-2预测nsSNPs的损伤效应该工具用于预测氨基酸取代对人类蛋白质的结构和功能影响。该软件基于nsSNP的取代位点、系统发育和结构效应的基于序列的表征。PolyPhen根据已知3D蛋白质结构的取代位点的表征计算分数。分数越高，表示nsSNP的影响越大，破坏蛋白质的可能性越高[-1.0：可能破坏，-0.75：可能破坏，-0.5良性]。3.3.4. 通过SNPs Go和PhD-SNP SNPs&的nsSNP GO是基于支持向量机（SVM）的分类器，其使用来自蛋白质序列数据库、蛋白质3D结构、蛋白质序列谱、蛋白质功能和基因本体（GO）注释的信息来预测给定的nsSNP是否可以被分类为疾病相关或中性。对于给定的蛋白质，从BLAST中提取序列概况特征，从Swiss-Prot中提取蛋白质功能，然后计算野生型和突变残基的频率以及突变残基的频率。在给定SNP位置处的比对中的序列的数量被评估为疾病或中性[31]。PhD-SNPSVM基于取代和相邻序列环境的性质将nsSNP分类为中性或疾病相关。它利用序列概况信息，并根据野生型和取代氨基酸频率之间的比率对nsSNP进行分类[25]。对于这两种软件，大于0.5的概率表示突变与疾病相关，大于5的可靠性指数（RI）表示疾病相关效应是由函数中的突变引起的[31]。3.4. 稳定性分析突变可以导致蛋白质结构稳定性的变化。 为了检查有害nsSNP在能量方面的稳定性，我们使用了两个在线服务器：I-Mutant Suite 3.0[http://gpcr2.biocomp.unibo.it/cgi/predictors/I-Mutant3.0/I-Mutant3.0.cgi]和MUpro [http://mupro.proteomics.ics.uci.edu/]。作案手法 Hassan等人医学信息学解锁19（2020）1003374þ3.4.1. I-Mutant 3.0I-Mutant服务器是一个基于SVM的工具，用于预测突变后的蛋白质稳定性。服务器利用来自Pro-Therm数据库的数据，包括：1）关于野生型和突变型的结构信息，并显示变体的性质。2)从变性实验获得的热动力学数据包括展开吉布斯自由能DDG的变化、转变温度变化、焓和热容变化。3)功能信息。4)文献资料[32]。自由能变化的结果将预测分为两组：增加蛋白质稳定性（DDG>0，标签为）和去稳定化突变（DDG 0，标记为-）。<的服务器还预测结果的可靠性指数RI，范围从0到10，10是最高的可靠性[33]。3.4.2. MUproMUpro用于预测序列单位点突变的稳定性变化。该软件使用序列和结构信息来预测突变是否会增加或降低蛋白质结构的稳定性[34]。3.5. 结构分析3.5.1. HOPE对致病变异体的结构分析HOPE通过从BLAST、3D结构计算、UniProt的序列注释和同源性建模收集信息来分析点突变的结构和功能效应。HOPE将建立一份报告，其中包含文本，数字和动画，显示变体的效果[35]。在使用先前的生物信息学工具从功能和稳定性分析中选择最精细的变体为了使用HOPE，从[www3.cmbi.umcn.nl/hope/method/]打开服务器，然后输入GGCX蛋白序列，并且在下一步骤中，指示突变的残基4. 结果和讨论4.1. 从gnomAD数据库GGCX 基 因 编 码 区 内 共 有 1093 个 SNPs ， 其 中 376 个 为 错 义nsSNPs。4.2. 预测蛋白质编码变体在进行SIFT分析的376个nsSNP中，发现84%是有害的，如图2a所示，而在PROVEAN中，预测39%的nsSNP是有害的，如图2b所示。PolyPhen-2预测，36%的nsSNP可能是破坏性的，如图2所示。 2杯4.2.1. 使用SNPs Go和PhD-SNP&SNPs GO对nsSNPs与疾病的关联进行了研究，结果显示45%的有害nsSNPs与疾病相关，而PhD-SNP预测72.5%的有害nsSNPs与疾病相关。nsSNPS与疾病相关，如图1B所示。 2 d.4.3. 通过I-Mutant 3.0和MUpro进行在功能分析中发现总共有43个nsSNP对GGCX基因具有有害的、可能的破坏性的和疾病的影响;这些SNP已被用于预测它们对GGCX蛋白稳定性的影响I-Mutant 3.0预测95%的nsSNP降低蛋白质稳定性，而MUpro预测97%的nsSNP降低蛋白质稳定性，如图2e所示。根据一些研究，蛋白质稳定性降低导致降解、错误折叠和聚集增加[37]。通过所有使用的功能和稳定性分析软件预测的有害的、破坏性的和疾病相关的nsSNP的最终总数为43个病理性多态性。这些SNP列于表（2）中。表2通过功能和稳定性分析确定最有害的SNPSNP ID氨基酸变化SNP ID氨基酸变化rs374455399R694Crs763053468T391Krs372492949R693Crs761999595公司简介rs1375142657N605Krs368038677Y379Crs747081496F543Srs372264733L319Prs776995247L538Rrs185952482H287Rrs1167981434G537Ers759377389R276Srs571007522P536Srs1160496272L264Prs1486505438W493Crs1395402796Y227Crs760208257P484Lrs1341151059K218Qrs770361575P484Srs1341721630A214Vrs1291817298R480Grs139600504Y211Crs121909682R476Hrs755647704公司简介rs121909681R476G1179993331L163Prs121909681R476Crs749359561N159Hrs774958910F467Crs779018917W157Rrs762873050I465Trs779018917W157Grs781527362Q446Prs750318390G132Drs1240340644D442Grs779119547A126Prs948017813M401Trs750553400R68Lrs1271212787公司简介rs750553400R68Hrs121909675L394Rrs756347083R68Crs776500726G393V4.4. HOPE服务器该服务器显示了变体对GGCX蛋白3D结构的影响;此外，它还描述了新突变蛋白的反应和理化性质。使用Project Hope软件，表（2）中列出的43种病理性nsSNP对GGCX蛋白质结构的影响示于表（3）中。5. 讨论在这项研究中，致病性错义变异体预测GGCX基因，这是与维生素K依赖性蛋白质疾病。预测的nsSNPs可以改变GGCX基因的结构或功能。有43个nsSNPs被发现是破坏性的和有害的所有实施的软件，这些被用来预测SNP的结构效应的希望项目。关于 先前的研究报告了43个nsSNP中的六个是破坏性的和疾病相关的。报告的SNPs为：rs121909682（R476H）、rs121909681（R476 G、R476 C）、rs121909675（L394 R）、rs1486505438（493 C）、rs1341151059（K218 Q）。对于rs121909675（L394R），SNP位于外显子9的剪接变体区域，该区域对蛋白质活性很重要，可能会干扰蛋白质功能。先前报道该变体在果蝇细胞的实验中引起VKCFD-1和诱变，导致羧化酶活性缺陷或降低[36]。此外，已知这种表型存在于阿拉伯民族中[8]。rs 121909681（R476 C，R476 G），rs 121909682（R476 H）位于γ-羧化酶的肽结合位点的外显子10中，这将导致蛋白质的羧化不良;这些SNP在高加索种族群体中更常见，并且由Vanakker等人报道，2007导致假性弹性皮瘤样表型，伴有多种凝血因子缺乏症PXEL-MCFD;它们还与皮肤和眼科表型相关类型.另一个SNP是rs1486505438（W493C），其位于外显子12中，并且与已知引起突变的rs121909679（W>S）位于相同位置。PXEL-MCFD和主要关联与心脏的、骨的参与和VKCFD-1表型[8，16]。rs1341151059（K218Q）SNP位于与先前已知的影响维生素K氢醌（KH 2）环氧化的SNP（K218A）相同的位置，这对于驱动Glu羧化是重要的。诱变实验显示未检测到epoX酶活性[2]。位于蛋白质保守结构域中的SNP是改变蛋白质功能的强有力的候选者，并且通过检索保守结构域，作案手法 Hassan等人医学信息学解锁19（2020）1003375表3使用Project Hope研究病理性nsSNP对GGCX蛋白结构的影响SNP ID a.a变种人。氨基酸电荷变化的尺寸野生型突变型rs374455399 R694C smaller Bronze N更多疏水突变体a.ars372492949 R693C smaller Bronze N更多疏水突变体a.a保守区疏水残基可导致氢键损失和/或干扰正确折叠。保守区疏水残基可导致氢键损失和/或干扰正确折叠。rs1375142657 N605K大氮或具有相同电荷的其它残基。rs747081496 F543 S smaller疏水性野生a.ars776995247 L538R bigger N ve更多疏水性野生a.ars 1167981434 G537 E bigger N-ve更多疏水性野生a.ars 571007522 P536 S更小疏水性野生a.a疏水相互作用，无论是在核心的蛋白质或在表面上，将丢失。疏水相互作用，无论是在核心的蛋白质或在表面上，将丢失。扭转角是不寻常的。只有甘氨酸是柔性的足够的扭转角，突变将迫使局部骨架进入不正确的构象，并将扰乱局部结构。保守位置脯氨酸非常刚性，因此诱导特殊的骨架构象。突变可以扰乱这种构象。rs 1486505438 W 493 C较小变体，描述为：W ->S（在PXEL-MCFD中; dbSNP：rs 121909679）rs760208257 P484 L较大扰乱特殊骨架构象。rs770361575 P484 S更小疏水性野生a.ars1291817298 R480G smaller Tubeve N更多疏水突变体a.a保守位置扰乱特殊的骨架构象。保守位置甘氨酸是非常灵活的，可以干扰所需蛋白质在这个位置的刚性。rs 121909682 R476 H较小的N变体该突变与先前描述的变体相匹配，具有以下描述：R ->H（在PXEL-MCFD中; dbSNP：rs121909682）。rs121909681 R476G smaller Bronze N更多疏水突变体a.ars121909681 R476C smaller Bronze N更多疏水性野生a.a已知剪接变异区已知剪接变异区该变体的作用注释为：R ->C（在PXEL-MCFD中;dbSNP：rsl 21909681）。该突变与先前描述的变体匹配，具有以下描述：R ->C（在PXEL-MCFD中; dbSNP：rs 121909681）。rs774958910 F467 C较小突变体残基较小，这可能导致交互.rs762873050 I465 T更小疏水突变体a.a疏水相互作用，无论是在核心的蛋白质或在表面上，将丢失。rs781527362 Q446 P更小疏水性野生a.a位于α-helix中，参与半胱氨酸桥脯氨酸破坏α-螺旋，这可能对蛋白质的结构产生严重影响（结构不稳定）。rs 1240340644 D442 G smaller-ve N更多疏水突变体a.ars 948017813 M401 T smaller疏水性野生a.a接近高度保守位置的甘氨酸是非常灵活的，可以干扰所需蛋白质在这个位置参与半胱氨酸桥野生型残基参与半胱氨酸桥，这对蛋白质的稳定性很重要。半胱氨酸键的丢失将对蛋白质rs 1271212787 G396 S bigger会破坏局部结构。rs121909675 L394R bigger N ve更多疏水性野生a.ars776500726 G393 V bigger疏水性野生a.ars763053468 T391K bigger N ve更多疏水性野生a.a参与半胱氨酸桥突变匹配先前描述的变体，以下描述：L ->R（在VKCFD 1中;影响谷氨酸结合;dbSNP：rs 121909675）。保守位置甘氨酸突变将迫使局部骨架进入一个不正确的构象，并会扰乱局部结构。参与半胱氨酸桥突变导致这种相互作用的丧失，对蛋白质的3D结构产生严重影响。rs761999595 N388 D-N对蛋白质的3D结构产生严重影响。rs368038677 Y379 C更小疏水性野生a.a参与半胱氨酸桥半胱氨酸键的丢失，可导致结构。rs372264733 L319 P较小作案手法 Hassan等人医学信息学解锁19（2020）1003376（接下页）作案手法 Hassan等人医学信息学解锁19（2020）1003377表3（续）SNP ID a.a变种人。氨基酸电荷变化的尺寸野生型突变型半胱氨酸键的丢失可导致结构的不稳定。rs 185952482 H287 R更大的N位结构。在该位置进行了诱变实验。野生型突变残基变为无具有以下效果：H->A：否对活动的影响。rs 1395402796 Y227 C更小疏水性野生a.a结构。参与半胱氨酸桥半胱氨酸键的丢失，可导致结构。rs 1341151059K218 Q较小的N-位于活动站点。一突变总是会使蛋白质失去功能残基的突变可能会干扰这一功能。在该位置进行了诱变实验。野生型残基突变为无具有以下效果：K->A：无活性。rs 1341721630 A214 V更大结构。rs 139600504 Y211 C更小疏水性野生a.a参与半胱氨酸桥半胱氨酸键的丢失，可导致结构。rs755647704 R204 H较小的N结构。rs 1179993331 L163 P较小结构。rs749359561 N159 H更大结构。rs779018917 W157R smaller N ve更多疏水性野生a.ars779018917 W157 G更小疏水性野生a.ars750318390 G132 D bigger N-ve更多疏水性野生a.a跨膜结构域，参与半胱氨酸桥半胱氨酸桥半胱氨酸桥半胱氨酸键的丢失可导致结构的不稳定。疏水性的差异可以影响与膜脂质的疏水相互作用甘氨酸是非常灵活的，可以干扰蛋白质在这个位置所需的刚性。疏水性的差异可以影响与膜脂质的疏水相互作用。疏水性的差异可以影响与膜脂质的疏水相互作用。甘氨酸的柔韧性可能是该蛋白功能所必需的，突变甘氨酸可使该功能丧失。rs779119547 A126 P更大域位于一个α螺旋中脯氨酸破坏了α螺旋。在突变的情况下，螺旋X将受到干扰，这会对蛋白质的结构产生严重影响。rs750553400 R68L更小的疏水性N突变体位于跨膜结构域。疏水性的差异可以影响与膜脂质的疏水相互作用。可导致氢键损失和/或干扰正确折叠。rs750553400 R68 H较小的双价N域野生型残基的电荷将丢失，导致与其他分子或残基的相互作用的损失。突变残基较小;这可能导致相互作用的丧失rs756347083 R68C较小的疏水性N突变体关键词：a.a1/4氨基酸，a1/4阳性，a1/4阴性，a1/4中性。位于跨膜区电荷损失导致与其他分子或残基的相互作用的损失。疏水性可导致氢键的损失和/或干扰正确的折叠。蛋白质结构域家族（ https://www.ncbi.nlm.nih.gov/Struwww.example.comcture/cdd/wrpsb.cgi），在GGCX蛋白中揭示了两个不同的保守结构域第一个结构域属于VKG-羧化酶超家族（pfam 05090），其位于66至504个氨基酸之间;该结构域促进维生素K依赖性蛋白中的前肽与γ-谷氨酰羧化酶之间的相互作用。另一个结构域位于512 - 604个氨基酸之间，属于cupin_RmlC-样超家族（cl 40423），是一个高度保守的基序，该超家族的活性位点位于一个保守的包含金属离子的桶的中心在我们的观察中，未报道的SNPS包括R694C，R693C，N605K，F543S，L538R ， G537E ， P536S ， P484L ， P484S ， R480G ， F467C ，I465T ， Q446P ， D442G ， M401T ， G396S ， G393V ， T391K ，N388D，Y379C，L319P，H287R，R276S，L264P，Y227 C、A214V、Y211 C、R204 H、L163 P、N159 H、W157 R、W157 G、G132D、A126P、R68L、R68H、R68C等主要位于这两个保守结构域内或附近。因此，这些SNP可被认为是维生素K依赖性蛋白质缺乏症的可能原因。6. 结论总之，我们认为GGCX基因的结构和功能可以被各种nsSNPs干扰。这些结果表明，计算工具的应用可以提供一个有用的替代方法来预测目标SNPs。因此，先前提到的未报道的SNP可以被强烈地认为是引起与维生素K依赖性蛋白相关的疾病的关键因素。湿实验室实验是必要的，以探索这些精确的影响，rs759377389R276S较小布吕韦N–involved in a cysteine半胱氨酸键的丢失可导致结构的不稳定。rs1160496272L264P较小–––involved in a cysteine半胱氨酸键的丢失，可导致作案手法 Hassan等人医学信息学解锁19（2020）1003378nsSNPs对蛋白质结构和功能的披露利益冲突：作者声明没有竞争性的经济利益。伦理作者声明没有利益冲突，也没有与其他人或组织的财务和个人关系，可能会不适当地影响（偏见）他们的工作。确认我们谨此向Dr.非洲科技城的Mohamed Ahmed Salih在这项研究过程中与我们分享了智慧的珍珠，我们感谢审稿人的见解。附录A. 补充数据本 文 的 补 充 数 据 可 在 https ： //doi 网 站 上 找 到 。org/10.1016/j.imu.2020.100337。引用[1] 丹齐格维生素K依赖蛋白、华法林和血管钙化。《临床肾脏学杂志》2008;3：1504[2] Rishavy MA，Hallgren KW，Yakubenko AV，Shtofman RL，Runge KW，BerknerKL. Brønsted分析揭示了Lys218作为羧化酶活性位点的基础，其使维生素K对苯二酚去质子化以启动维生素K依赖性蛋白质羧化。生物化学2006;45：13239-48.[3] Rost S，Fregin A，Koch D，Compes M，Müller CR，OldenburgJ.γ-谷氨酰羧化酶基因的复合杂合突变导致所有维生素K依赖性凝血因子的联合缺乏。 英国血液学杂志2004;126：546-9.[4] 张文忠，张文忠.人去-γ-羧基凝血酶原Gla结构域中谷氨酸残基的羧基化过程。临床化学学报1999;289：33-44.[5] OldenburgJ，Von Brederlow B，Fregin A，Rost S，Wolz W，Eberl W，Eber S，Lenz E，Schwaab R，Brackmann H.（2000年）的第10/2000号决议。两个家族的先天性维生素K依赖性凝血因子缺乏症表现为维生素K-环氧还原酶复合物的遗传缺陷。血栓止血2000;83：937-41。[6] Bandyopadhyay PK，加勒特JE，谢蒂RP，基ate T，沃克CS，奥利维拉BM。γ-谷氨酰羧化：一种先于软体动物、节肢动物和脊索动物分化的细胞外翻译后修饰。Proc Natl AcadSci Unit States Am 2002;99：1264-9.[7] 杨伟杰，王伟杰，王伟杰. 维生素K依赖性凝血因子缺乏症。血栓与止血研讨会2009;35：439-46。[8] De Vilder EY，DebackerJ，Vanakker OM. GGCX相关表型：基因型-表型相关性研究综述。Int J Mol Sci 2017;18：240.[9] 放大图片NapolitanoM，Mariani G，Lapecorella M 维生素K依赖性凝血因子的遗传性联合缺乏症。OrphanetJ Rare Dis 2010;5：21.[10] Stavrou EX，Schmaier AH.静脉和动脉血栓形成。心血管疾病的细胞与分子病理学。Elsevier ; 2014.[11] McCann JC，Ames BN.维生素K，分类理论的一个例子：微量营养素不足与衰老疾病有关吗？-.美国临床营养杂志2009;90：889-907。[12] Kinoshita H，Nakagawa K，Narusawa KI，Goseki-Sone M，Joshushi-Irie M，Mizoi L，Yoshida H，Okano T，Nakamura T，Suzuki T.维生素K依赖性γ-谷氨酰羧化酶基因的功能性单核苷酸多态性（Arg325Gln）与日本老年妇女的骨密度相关。骨2007;40：451[13] El Asmar MS，NaoumJJ，Arbid EJ.维生素K依赖性蛋白和维生素K2在调节血管钙化中的作用：综述阿曼医学杂志2014;29：172。[14] Shiraki M，Tsugawa N，Okano T.维生素K依赖性含Gla蛋白和维生素K营养的最新进展。骨质疏松症和肌肉减少症2015;1：22-38。[15] Li Q，Schurgers LJ，Smith AC，Tsokos M，UittoJ，Cowen EW.并存的假性弹性X皮瘤和维生素K依赖性凝血因子缺乏症：GGCX基因突变的复合杂合性 美国病理学杂志2009;174：534-40。[16] Vanakker OM，Martin L，Gheduzzi D，Leroy BP，Loeys BL，Guerci VI，Matthys D，Terry SF，Coucke PJ，Pasquali-Ronchetti I.皮肤松弛和多种凝血因子缺乏的假X弹性皮瘤样表型代表了一个独立的遗传实体。《皮肤病学投资杂志》2007;127：581-7。[17] Gusdorf L，Mitcov M，Maradei X S，Cunat S，Martin L，Cribier B.假性弹性皮瘤样疾病具有维生素K依赖性凝血因子缺乏和皮肤松弛的特点。Annales dedermatologie et de venereology; 2016.p. 279比83[18] 郭W-L，Stafford DW，CrucesJ，GrayJ， Jesú S.染色体定位2 p12的γ-谷氨酰羧化酶基因。 Genomics 1995;25：746-8.[19] Spronk HM，Farah RA，Buchanan GR，Vermeer C，Soute BA.γ-谷氨酰羧化酶基因的新突变导致所有维生素K依赖性凝血因子的先天性联合缺乏Blood2000;96：3650-2.[20] [10]杨文辉，李文辉. 人类基因组大规模变异的检测。 Nat Genet 2004;36：949.[21] 基因研究。帮助我了解遗传学，什么是单核苷酸多态性（SNP）[在线]。在线：遗传家庭参考，美国国家医学图书馆。网址：https://ghr.nlm.nih.gov/primer/genomicresearch/snp。[2019年4月29日访问]。[22] Goswami AM.人3β-羟基类固醇脱氢酶2型非同义单核苷酸多态性的结构建模和计算机分析。Meta Gene 2015;5：162-72.[23] Minde DP，Anvarian Z，Rüdiger SG，Maurice MM. Messing up disorder：howdomissense mutations in the tumor suppressor protein APC lead to cancer. MolCanc2011;10：101.[24] 李文，李文，李文.基于序列特征的氨基酸替换后蛋白质稳定性变化预测。BMC Genom2010;11：S5.[25] 李晓梅，李晓梅，李晓梅. 突变致病性预测方法在错义变异体上的表现。2011;32：358-68.[28] Kumar P，Henikoff S，Ng PC.使用SIFT算法预测编码非同义变体对蛋白质功能的影响。Nat Protoc2009;4：1073.[29] ChoiY，Sims GE，Murphy
我的内容管理
展开
