本发明专利技术鉴定了与X-连锁低磷酸盐血症性佝偻病相关的显性致病基因-PHEX基因的新发突变。具体地，发明专利技术人以X-连锁低磷酸盐血症性佝偻病患病家系为研究对象，对该家系中的患病个体和非患病个体进行了外显子组测序和比较，意外地在PHEX基因中发现一个移码缺失突变(c.1553delT,p.F518Sfs*4)，该突变造成其编码的蛋白质的翻译错误并提前中断。在此基础上，本发明专利技术提供了突变的PHEX基因及其编码蛋白质和应用，包含突变的PHEX基因的载体、宿主细胞以及试剂盒。利用该突变的PHEX基因，可以对X-连锁低磷酸盐血症性佝偻病进行分子诊断和患病风险评价。该突变基因及其编码蛋白质还可作为治疗该类X-连锁低磷酸盐血症性佝偻病的药物靶点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种人体变异的基因，尤其涉及一种X-连锁低磷酸盐血症性佝偻病的致病基因-PHEX基因。本专利技术还涉及突变的PHEX基因及其编码蛋白质和应用，包含突变的PHEX基因的载体、宿主细胞以及试剂盒。
技术介绍
低磷酸盐血症性佝偻病(hypophosphatemic rickets，HR)为家族性的或罕见为获得性的疾病，它与一般佝偻病不同，其发病原因是由于肾小管对磷的再吸收障碍，从而血磷下降，尿磷增多，肠道对磷、钙的吸收不良而影响骨质钙化，形成佝偻病。其临床特点主要包括身材矮小、佝偻病、低磷血症、近端肾小管重吸收磷障碍以及活性维生素D生成不足等。女性患者骨骼疾病较男性为轻，可仅表现为低磷酸盐血症。HR目前发现主要有四种家系遗传模式，包括X-连锁显性遗传HR(XLHR,MIM 307800),常染色体显性遗传HR(ADHR,MIM 193100)，常染色体隐性遗传HR(ARHR1,MIM241520,以及ARHR2,MIM613312)，罕见的X-连锁隐性遗传HR(300554)。至今为止，HR已经发现7个易感基因和6个致病基因。其中，X-连锁低磷酸盐血症性佝偻病(XLHR)是最常见的遗传性佝偻病，发病率约为1:12000，典型特征为肾小管重吸收磷减少、活性维生素D生成不足以及骨矿化不全。该病多发生于儿童，主要临床表现为双下肢弯曲、走路无力、腿痛、骨质疏松、生长迟缓以及多发性骨折。该病在儿童阶段表现为佝偻病，在成人阶段则表现为骨关节畸形。尽管可以通过手术的方式予以改善症状，但手术治疗会给患儿家庭带来沉重的经济负担，疗效也因人而异，严重影响患者的生活质量。所以，只有明确其基因突变特点，才能从遗传筛查和基因诊断及治疗入手，避免患儿出生，纠正遗传缺陷，最终从根本上解决问题。XLHR遗传方式多属X连锁显性遗传，其致病基因是位于X染色体上的PHEX基因((磷酸盐调节基因，可参见Holm IA,Huang X,Kunkel LM.Mutational analysis of the PEX gene in patients with X-linked hypophosphatemic rickets[J].Am J Hum Genet,1997,60(4):790-797)。该基因位于染色体Xp22.1，包含2247bP跨22个外显子的编码区，编码一条由749个氨基酸构成的蛋白质。最初该基因被认为可以导致调节磷平衡的FGF23失活，PHEX蛋白分为N末端的胞质区，很小的跨膜区和大部分的细胞外区，其中在细胞外区有高度保守的半胱氨酸残基和在17号编码区的Zn结合区。该蛋白属于II型整合膜锌依赖性肽链内切酶家系，参与骨和牙本质矿化以及肾磷酸盐吸收(可参见：Morey M,PHEXro-Feijoo L,Barreiro J et al.Genetic diagnosis of X-linked dominant Hypophosphatemic Rickets in a cohort study:tubular reabsorption of phosphate and 1,25(OH)2D serum levels are associated with PHEX mutation type.BMC Med Genet 2011:12:116；Carpenter TO,Imel EA,Holm IA et al.A clinician's guide to X-linked hypophosphatemia.J Bone Miner Res 2011:26:1381-1388)。PHEX在鼠骨、鼠牙、人类胎儿骨、人肺和成人卵巢都是表达PHEX/Phex的mRNA，以骨和牙齿的表达水平最高。PHEX基因导致低磷血症的机制目前尚不清楚，其中一种解释为该基因突变导致另一种酶代偿性上调，此酶的过度表达最终导致了XLHR的表型特征(可参见：任利彬，叶玲.X连锁磷酸盐调节基因的进展[J].国际口腔医学杂志，2008,35(4):399-401)。据文献报道，芬兰地区的PHEX基因的突变检测率在家系病例中为100％(5/5)，在散发病例中为93％(14/15)；中国台湾汉族人当中PHEX基因的突变检测率在家系中为100％(3/3)，在散发病例中为43％(3/7)(可参见Tyynismaa H,Kaitila I,Nanto-Salonen K,Ala-Houhala M,Alitalo T.Identification of fifteen novel PHEX gene mutations in Finnish patientswith hypophosphatemic rickets[J].Hum Mutat,2000,15(4):383-384；Jap TS,Chiu CY,Niu DM,Levine MA.Three novel mutations in the PHEX gene in Chinese subjects with hypophosphatemic rickets extends genotypic variability[J].Calcified Tissue Int,2011,88(5):370-377)。目前已发现在PHEX基因编码区的突变有329个,包括终止突变、错义突变、缺失和/或插入、拼接位点突变(www.phexdb.mcgill.ca)。最近，外显子组测序(exome sequencing)被成功地应用于发现稀有单基因疾病的致病基因，如Freeman–Sheldon综合症的MYH3基因，Schinzel-Giedion综合征的SETBP1基因，以及严重大脑畸形的WDR62突变等(可参见：A.Hoischen,B.W.van Bon,C.Gilissen,P.Arts,B.van Lier,M.Steehouwer,P.de Vries,R.de Reuver,N.Wieskamp,G.Mortier,K.Devriendt,M.Z.Amorim,N.Revencu,A.Kidd,M.Barbosa,A.Turner,J.Smith,C.Oley,A.Henderson,I.M.Hayes,E.M.Thompson,H.G.Brunner,B.B.de Vries,J.A.Veltman,De novo mutations of SETBP1 cause Schinzel-Giedion syndrome,Nat Genet 42(2010)483-485；K.B本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种突变的PHEX基因，其特征在于：所述突变的PHEX基因导致X‑连锁低磷酸盐血症性佝偻病的发生，其基因序列如SEQ ID NO:2所示。
【技术特征摘要】
1.一种突变的PHEX基因，其特征在于：所述突变的PHEX基因导致X-
连锁低磷酸盐血症性佝偻病的发生，其基因序列如SEQ ID NO:2所示。
2.一种如权利要求1所述的突变的PHEX基因编码的蛋白质，其特征在于：
所述蛋白质的氨基酸序列如SEQ ID NO:3所示。
3.一种载体，其特征在于：所述载体含有如权利要求1所述的突变的
PHEX基因。
4.一种遗传工程化的宿主细胞，其特征在于：所述宿主细胞为权利要
求3所述的载体转化或转导的宿主细胞。
5.如权利要求1所述的突变的PHEX基因在作为治疗X-连锁低磷酸盐
血症性佝偻病的药物靶点或制备X-连锁低磷酸盐血症性佝偻病诊断试剂盒
中的应用。
6.一种用于诊断X-连锁低磷酸盐血症性佝偻病的试剂盒...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖晶晶，谌于蓝，徐凤萍，邓昊，
申请(专利权)人：深圳华大基因科技有限公司，深圳华大基因研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44
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