家族性肾性糖尿致病基因SLC5A2新突变C361G的功能研究

2型糖尿病靶向治疗新药SGLT2抑制剂通过抑制肾葡萄糖重吸收、增加尿糖排泄达到控制血糖的目的，其作用机制与SLC5A2基因突变引起的家族性肾性糖尿发病机制相似。本研究基于SLC5A2天然突变可能成为SGLT2抑制剂开发潜在靶点的设想，对一个家族性肾性糖尿致病新突变C361G进行功能分析。通过建立稳定表达C361G的CHO细胞体外模型，(1)对突变蛋白的表达分布和代谢进行观察，(2)通过检测同位素标记葡萄糖底物转运及转运过程中发生的膜电位变化等电生理现象深入阐明C361G对SGLT2结构功能的影响及其致病机制，(3)比较各类已知SGLT2抑制剂对C361G突变蛋白的抑制动力学参数，(4)完善C361G突变结构的生物信息学分析、利用分子对接筛选新的SGLT2抑制剂先导化合物，阐明该位点成为潜在新药开发靶点的价值。本研究将为新型高效低副作用SGLT2抑制剂的开发提供思路和潜在的靶点。

2型糖尿病靶向治疗新药SGLT2 抑制剂通过抑制肾葡萄糖重吸收、增加尿糖排泄达到控制血糖的目的，其作用机制与SLC5A2 基因突变引起的家族性肾性糖尿发病机制相似。本研究基于SLC5A2 天然突变可能成为SGLT2 抑制剂开发潜在靶点的设想，对一个家族性肾性糖尿致病新突变C361G 进行功能分析。通过建立稳定表达C361G 的CHO 细胞体外模型，采用脉冲跟踪试验方法，通过免疫共沉淀和同位素标记研究此C361G突变蛋白的分布和代谢，显示C361G位点突变体并未随着时间的推移引起蛋白质合成的增加，反而逐渐降低，说明该位点突变导致SGLT2蛋白质的不稳定性，易在细胞内降解。应用荧光共振能量转移技术测量细胞去极化前后460nm和580nm的荧光变化，突变型C361G介导糖转位引起的膜电位变化明显小于野生型，说明C361G突变蛋白SGLT2对葡萄糖转运活性明显降低，导致肾小管上皮细胞不能通过异常的SGLT2分子对原尿中的葡萄糖有效重吸收。本项目阐明了SLC5A2 突变C361G 导致肾性糖尿的致病机制，SLC5A2为开发新的糖尿病靶向治疗用药提供分子模拟位点。