[发明专利]检测6-丙酮酰四氢生物蝶呤合成酶缺乏症的基因芯片及使用方法、试剂盒

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物技术领域的基因芯片，更具体的，本发明涉及一种检测6-丙酮酰四氢生物蝶呤合成酶缺乏症的基因芯片及使用方法、试剂盒。

背景技术

遗传性代谢病(inborn errors of metabolim，IEM)是因维持机体正常代谢所必需的由多肽和/或蛋白组成的酶、受体、载体及膜泵生物合成发生遗传性缺陷及编码这类多肽(蛋白)的基因发生突变而导致的一组疾病。大多为单基因病，属常染色体隐性遗传，总的发病率约0.5％～1％。随着人们对此类疾病认识的加深及实验分析技术的发展，该病的诊断率明显上升，目前已达四五千种。此类疾病种类繁多，涉及到糖类、氨基酸、脂类等的代谢紊乱，临床症状多种多样，目前临床诊断主要依靠于生化检查及氨基酸、有机酸分析等，只有少数医院和研究机构可以对其中的某些疾病进行基因诊断。而患者出现临床改变时往往已经严重影响了其生存质量，所以常规的检查方法无法对遗传代谢病进行早期诊断和产前诊断。

高苯丙氨酸血症(hyperphenylalaninemia，HPA)是最常见的常染色体隐性遗传的氨基酸代谢紊乱疾病，主要由四氢生物蝶呤(tetrahydrobiopterin deficiency，BH4)缺乏所致。四氢生物蝶呤缺乏症是由于苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸等芳香族氨基酸羟化酶的辅助因子BH4合成或代谢障碍所致，不但影响苯丙氨酸羟化酶的活性，引起苯丙氨酸代谢障碍而在体内蓄积，同时影响脑内单胺神经递质，如多巴胺、5-羟色胺的合成，患儿出现严重的精神系统损害症状和体征，如运动障碍、肌张力异常、顽固性抽痉、肢体震颤、智能障碍等。如果仅给予低/无苯丙氨酸饮食治疗，血苯丙氨酸浓度虽然能降至正常，但神经系统症状日趋严重，预后极差。所以将四氢生物蝶呤缺乏症与经典型PKU进行区分具有重要的临床意义。

BH4是由三磷酸鸟苷在三磷酸鸟苷环化水解酶(GTPCH)、6-丙酮酰四氢生物蝶呤合成酶(PTPS)和墨蝶呤还原酶(SR)的作用下合成，参与芳香族氨基酸羟化酶的催化反应后，BH4被氧化为蝶呤-4a-二甲醇胺，再由蝶呤-4a-二甲醇胺脱水酶(PCD)和二氢蝶呤还原酶(DHPR)还原为具有活性的BH4。上述任一种酶的缺乏均可导致BH4缺乏症，而6-丙酮酰四氢生物蝶呤合成酶(PTPS)缺乏是BH4缺乏中最常见的类型。编码6-丙酮酰四氢生物蝶呤合成酶(PTPS)的基因是PTS基因，定位于11q22.3-23.3，mRNA长921bp，包含6个外显子，具有功能的PTPS是由两个三聚体构成的环状结构，有6个活性中心，其催化BH4的合成需要镁离子和锌离子的共同作用。目前已报道44种PTS基因突变类型，包括40种错义/无义突变，5种剪切突变，7种插入/缺失。目前对HPA进行分型的方法一般是BH4负荷试验、尿蝶呤谱分析、DHPR活性测定等。随着编码6-丙酮酰四氢生物蝶呤合成酶和二氢蝶呤还原酶基因分别于1992年和1987年克隆定位，使用6-丙酮酰四氢生物蝶呤合成酶基因诊断HPA的报道也越来越多。然而，现在尚无一种快速、低成本、大通量和自动化检测PTS基因突变的方法。因此，需要一种新的技术方案来克服现有技术的上述缺陷和不足。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种检测6-丙酮酰四氢生物蝶呤合成酶缺乏症的基因芯片及使用方法、试剂盒。本发明的基因芯片操作步骤简单，检测特异性高，稳定性好，时间短，成本低，适用于临床患者基因突变检测和正常人杂合子携带者检测。

本发明的目的通过以下技术方案实现，

第一方面，本发明涉及一种检测6-丙酮酰四氢生物蝶呤合成酶缺乏症的基因芯片，包括固相载体和固定在该固相载体上的寡核苷酸探针，所述探针为SEQ ID NO.1-54所示的核苷酸序列。

优选地，所述固相载体选自载玻片、硅片、硝酸纤维素膜、尼龙膜或聚苯乙烯中的一种。

第二方面，本发明还涉及应用前述基因芯片检测6-丙酮酰四氢生物蝶呤合成酶缺乏症的方法，包括多重PCR扩增，所述的多重PCR扩增特异性引物为：

SEQ ID NO.59-60所示的核苷酸，

SEQ ID NO.61-62所示的核苷酸，

SEQ ID NO.63-64所示的核苷酸，

SEQ ID NO.65-66所示的核苷酸，

SEQ ID NO.67-68所示的核苷酸，