高血压相关基因和蛋白质数据库的初构_张其鹏(5)

北京大学学报(医学版)

#182#

JOURNALOFPEKINGUNIVERSITY(HEALTHSCIENCES) Vol.34 No.2 Apr.2002

个SNPs,共计含有2242个SNPs变化,其中SNPs变化最多的为COL1A2、ACE、LPL基因,其SNPs数目分别为52、93、97。但这些SNPs变化的意义尚不十分了解,还需要继续收集和整理。在所收集的基因中,有201个基因尚无SNP的报告,亦需进一步的研究。在这些基因中,一些基因的多态性变化与高血压的发生密切相关,如AGT启动子的突变)))G-A(-6)影响了大鼠AGT基因的转录,与原发性高血压的发生密切相关

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的广泛重视。本工作在原高血压相关基因数据库()的基础上,率先建立了高血压相关基因和蛋白质数据库,

它所收集的基因和蛋白质种类较多、内容全、具有33项栏目和14个网上接点,远远超过原高血压相关基因数据库的项目和范围,为高血压和心血管的研究提供了一个新的便捷的生物信息查询工具。

本数据库采用了名称、染色体定位和功能3种查询和发布方式。不仅可以更方便进行数据查询,而且将基因、蛋白质的结构、序列、定位与功能联系起来,可以从血压调节机制和发病方面进行基因和蛋白质基本数据的查询。可以更好了解查询基因在血压调控和高血压发病中的意义。这是医学生物学数据库查询和发布方式的新尝试。

本数据库以基因这一生命活动的原始编码为重点,同时建立了相关蛋白质的数据库。但是与基因数据库相比,蛋白质数据相对匮乏。这主要是因为有关蛋白质和蛋白质组的研究相对落后,缺少材料所致。特别是蛋白质相互关系、蛋白质与基因关系、蛋白质合成、代谢、调节、变异和功能的数据,需要不断扩展、补充和更新。

确定与高血压的相关性应该是收录高血压相关基因的重点,但目前对相关性尚缺乏统一的标准。转基因动物尤其是基因剔除的数据是判定基因功能和相关性最可靠的依据,但目前基因导入和剔除的数据尚少。OMIM采用遗传相关性,作为高血压相关的指征,但又缺乏转基因的材料。因此,鉴定高血压相关性是本数据库最大的难点和重点。为此,我们查询了PubMed和OMIM数据库内有关高血压与基因、高血压与cDNA、高血压与遗传的所有文献与资料,最终确定了431个高血压相关基因。其中以高血压相关度分为高血压致病基因、密切相关基因和相关基因(血压调控基因)3个等级。致病基因是有遗传连锁性和转基因资料证明的,只有34个;密切相关基因为仅有遗传连锁分析的基因,共有140个;其余为相关的血压调节基因。随着疾病基因科学的研究进展和基因剔除资料的丰富,基因与高血压的相关性将更为确切和完善。

参考文献

1BensonDA,BoguskiM,LipmanDJ,etal.GenBank[J].Nucleic

;在原发性肺性高血压

中,发现许多BMPR2的SNPs改变,如SER73TER(218位,C-G)、355A(355位,缺失T)、2579T(外显子12,ATT-AT)、ARG899TER(2695位,C-T)等

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,提示BMPR2的SNPs改变与原发性肺性高

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血压关系密切;而Rogoff等发现HSD11B2的213编码子变化(CGC-TGC)与高血压引起的盐皮质激素增多相关。2.5 功能分类

本数据库所收集的高血压相关基因按proteome功能分类,可有生化功能(biochemicalfunction)和细胞作用(cellularrole)两种分类方式:在biochemicalfunction中,主要表现为receptor、transporter、ligand、hydrolase和transferase,分别有90、60、43、38和20个基因;在cellularrole中,主要为signaltransduc-tion、metabolism、smallmoleculartransport的基因,分别有156、69和63个基因;为PolIItranscription和proteinmodification的蛋白计有18和19个,但作用为DNArepair和DNAsynthesis的基因较少,分别只有5个和3个。说明高血压的发生可能主要与信号传导、物质代谢、转录调节和蛋白质的修饰有关。2.6 表达谱

高血压相关基因几乎在人体内各个部位均有表达,但在肾、肺、脑、心脏等处的表达最多,在喉、淋巴结等处分布很少。这可能与这些组织和器官在血压调节中的作用有关。在所收集的431个高血压相关基因中,有96.1%基因广泛分布于人体内各个器官中,仅有3.9%的基因只存在于一种组织器官中,它们是ADRA1A、PRKG2、MC2R、NPPC、GUCA2B、HSD3B2等基因。说明血压的维持、调节和高血压的发生,需要体内多种器官共同参与。3 讨论

数据库的建立和应用是现代生物信息学的一个重要方面,是进行基因、蛋白质、功能和生理病理意AcidsRes,1999,27:12-17

2BurtVL,WheltonP,RoccellaEJ,etal.Prevalenceofhyperten-sionintheUSadultpopulation.Resultsfromthethirdnationalhealthandnutritionexaminationsurvey,1988-1991[J].Hyper-i