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2014-02-05T10:28:25Z

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[[细胞膜]]是物质、能量、信息总的传递和变换的场所，具有广泛的[[生理]]功能，其中有许多功能是与膜蛋白息息相关的。按其功能可分为下列几类。

'''1．[[膜骨架]][[蛋白]]病 '''以[[红细胞]]为例。[[红细胞膜]]是由双层[[脂质]]组成，外层主要为[[胆碱]][[磷脂]]，内层主要为氨基磷脂，横跨双脂层及双脂层下有多种[[蛋白质]]*，横跨双脂层的蛋白质称为整合膜蛋白或跨膜蛋白（transmembrane proteins）(图4-17)，其中有：①[[血型糖蛋白]]A、B、C（glycophorin,GP-A,B、C）,有[[抗原]]和[[受体]]功能；②蛋白3为主要的阴离子转运蛋白，作为运输渠道。
* 膜蛋白的命名沿用电泳速率快慢依次为蛋白1-8，后来又分为亚[[带蛋白]]，如蛋白4有蛋白4.1、4.9等，当这些蛋白质的性质或功能明确后，有的名称又有改变，如蛋白2.1又称为[[锚蛋白]]等。

{{图片|gv12a2zv.jpg|红细胞膜的结构示意图}}

图4-17 红细胞膜的结构示意图

脂质内层与[[胞质]]接触部份的蛋白质称外周膜蛋白（peripheral membrane protein），其中有：①膜收缩蛋白（spectrin,Sp）是主要成分，由两种肽链组成，即α-Sp(240kd)与β-Sp(220kd)形成的[[二聚体]]（异常二聚体，heterodimer）；②膜动蛋白（actin,蛋白5），呈短丝状，连接Sp的四聚体；③蛋白4.1其功能为促进Sp与膜动蛋白结合，并与GP-C连接，亦即将Sp固定在膜上；④蛋白4.2，它与[[阴离子通道]]、锚蛋白及蛋白4.1结合；⑤蛋白4.9，与Sp-Sp四聚体结合，再与Sp和蛋白4.1结合，构成红细胞膜骨架（membrane skeleton）的主体（图4-17）；⑥锚蛋白（ankyrin,蛋白2.1），其作用似乎是连接β-Sp与蛋白3，使膜骨架蛋白固定在脂质内层，起“锚”的作用。其它尚有一些膜蛋白，其作用在探讨中。膜骨架的形成是维持红细胞双凹形结构、膜的可变形性和完整性的基础。[[基因突变]]导致这些膜蛋白结构和功能的改变，是一类[[遗传性溶血性贫血]]的根本原因。

（1）[[球形细胞]]增多平：[[球形细胞增多症]]（spherocytosis）是以[[球形红细胞]]增多为特点的[[溶血性]][[疾病]]。患者呈慢性中度[[贫血]]、[[黄疸]]、[[脾大]]，大多数红细胞呈球形，脆性明显增高。本病多数呈[[常染色体]][[显性]][[遗传]]。从[[分子]]水平看，有[[遗传异质性]]，有Sp轻至中度缺乏、锚蛋白缺乏、蛋白4.2缺乏等病因。

（2）椭圆形[[细胞]]增多症：正常外周血中有1%-14%的椭圆形红细胞，而[[遗传性椭圆形红细胞增多症]]时，可增至50%-90%，出现[[溶血]]、贫血、黄疸、脾大等[[症状]]，红细胞脆性增高。多呈常染色体[[不完全显性]]遗传，其遗传基础也有[[异质]]性，可因Sp二聚体结合障碍、蛋白4.1异常或[[糖蛋白]]缺乏引起。

（3）热异形细胞增多症：热异形细胞增多症（pyropoikilocytosis,HPP）的特点是外周血红细胞对热不稳定，在加温至46℃时即出现异红细胞乃至红细胞碎片（正常要49℃才出现）。患者表现严重溶血。呈[[常染色体隐性]]遗传。Sp严重缺乏是本病的基本原因。

目前发现的几十种膜蛋白基因突变与上述疾病有关，但某种[[突变]]与这三种疾病间并没有发现必然的联系，但Sp突变仍占多数。

'''2．膜转运蛋白病 '''有些物质（如[[氨基酸]]、[[葡萄糖]]）通过细胞膜需要借助于分子导体（膜蛋白）进行[[易化扩散]]（faciliteddiffusion）。基因突变可导致[[膜蛋白质]]或量的改变，影响某些物质通过细胞膜的转运，由此产生的一类疾病称为转运病（transport disease）。例如[[胱氨酸尿症]]就是由于肾[[近曲小管]]和胃肠[[上皮细胞]]不能转运胱、赖、精和[[鸟氨酸]]4种氨基酸。其中特别是[[胱氨酸]]解度低，在尿中浓度超过30mg%时，即易产生[[胱氨酸结石]]。因此，尿路[[结石]]、[[感染]]、[[绞痛]]是本病的主要[[临床表现]]。目前已知的转运病有十多种。

'''3．[[肌膜]]蛋白病''' 肌膜蛋白病以附着于肌膜（sarcolemma）上的[[抗肌萎缩蛋白]]（dystrophin,又称[[肌营养不良]]蛋白）遗传缺陷为代表的假肥大型[[肌营养不良症]]（又称Duchenne型肌营养不良症，DMD）和表现较累的良性假肥大型肌营养不良症（又称Becker型肌营养不良症，BMD）加以讨论。

DMD是一种严重致残致死性X[[连锁隐性]][[遗传病]]，[[发病率]]约为1/3500活男婴。其临床表现以[[肌肉]]的进行性[[萎缩]]和[[无力]]为特征。患者多在3-5岁发病，肌肉无力，走路困难呈鸭步，大部部分患者有[[腓肠肌]][[假性肥大]]现象和不同程度的[[心肌]]损害，约30%伴有[[智力障碍]]。[[肌纤维]]萎缩变性，被脂肪及[[结缔组织]]替代。[[血清磷酸肌酸激酶]]等活性升高。多在12岁左右便不能行走，一般在20岁前死亡。BMD患者病情较轻，临床表现与DMD相似，在5-25岁发病，病程发展较缓慢，存活期较长，有活至63岁者。现在已证实DMD和BMD是同一[[基因]]发生不同突变的后果。

人群中DMD病例约2/3有家族史，呈X连锁隐性遗传，有约1/3病例为散发，是由基因新突变造成。DMD[[基因定位]]在Xp21，全长约2300kb，为迄今人类认识的最大基因。此基因至少含有79个[[外显子]]，[[内含子]]长度差异很大，可从1kb-180kb。cDNA全长13,974bp，编码3685个氨基酸，[[分子量]]为427kd。根据电脑提示该[[基因产物]]为一棒状结构的[[细胞骨架蛋白]]，可分为4个功能区（图4-18）。

{{图片|gv12a6rc.jpg|DMD基因及其编码蛋白质的结构示意图}}

图4-18 DMD基因及其编码蛋白质的结构示意图

目前已知的DMD基因突变主要为缺失型，约占病例的50%-60%；重复(duplication)次之，约占6%，有两个缺失热区：即5’端的第4-21外显子（占缺失的20%）；另一为第45-52外显子（占54%-60%）。内含子44约160-180kb，断裂频率最高，缺失导致[[移码突变]]者，多数会引起DMD，未导致[[移码]]者多为BMD。无论缺失或重复，都有可能使突变区域的两个残端形成连接片段，这对于家系分析、[[携带者]]检出及产前[[基因诊断]]都极有意义。

DMD基因上还存在一些短串联重复顺序（short tandem repeats,STR），已知有13个STR。DMD的STR多表现为两个[[核苷酸]]亚单元的串联重复，如CA串联（[[Ca]] repeats）。重复频数在不同个体差异很大，[[杂合子]]频率达25%-93%，为非缺失型DMD的[[产前诊断]]、携带者检出提供了一种有效的[[遗传标记]]。

目前尚无有效[[疗法]]，唯一有效的预防途径是对高风险[[胎儿]]进行产前诊断（参阅第十三章）。
==参看==
*[[膜蛋白病]]
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