来源：安琪尔基因医学
近日，熊建军教授团队在《Oral Diseases》上发表论文：“Hemifacial microsomia is linked to a rare homozygous variant V162I in FRK and validated in zebrafish”。北京安琪尔基因医学科技有限公司董事长朱进文参与了该研究。
半侧颜面短小畸形(HFM)是一种常见的出生缺陷，涉及第一和第二鳃弓的衍生物。尽管确定了几种染色体异常和致病基因变异，但大多数HFM病例的遗传病因仍然未知。本研究旨在确定HFM患者的基因突变。
研究团队在一名患有HFM和牙齿异常的18岁女孩中发现了FRK基因中的纯合错义突变（c.484G>A，p.V162I）。在她的父母中发现了这种突变的杂合突变。在小鼠和斑马鱼的胚胎发育过程中，FRK在Meckel软骨中高度表达。敲除斑马鱼中的frk显示Meckel软骨的长宽比降低，下颌关节异常，角鳃软骨和骨骼异常。
该变异位于FRK基因第3外显子中，并通过Sanger测序进行了确认。Sanger测序分析还证实，该变异是从携带杂合子变异的父母和两位祖父母（I-1和I-2）遗传而来的。同胞III-4也是杂合子携带者，而同胞III-2和III-3是野生型。
通过SMART基序分析，p.V162残基位于编码蛋白的SH2（Src同源性2）域中（b）。值得注意的是，V162残基也保存在人类PTK6/FRK家族所有六个成员的SH2结构域中，包括PTK6、FRK、HCK、BLK、SRC和P56LCK（c），表明SH2结构区残基可能具有重要作用，有助于受体酪氨酸激酶途径的信号转导（Hong等，2004）。使用PyMol对SH2结构域进行的三维结构分析表明，p.V162残基位于SH2结构区中βD2基序的起始位置（d）。该结构类似于同源蛋白PTK6的SH2结构（Hong等，2004），其中p.V162位于配体特异性和结合所需的βD2基序中（Lenaerts等，2008）。在BLK的SH2结构域（氨基酸124-205）中至少有7个错义和LoF突变被鉴定为导致MODY 11型糖尿病。
斑马鱼同源基因frk是下颌发育所必需的
为了确定干扰斑马鱼同源基因表达的后果，检测了发育中斑马鱼胚胎和幼虫的frk表达。frk对发育正常的颅面形态很重要，预计frk将在颅面组织中表达。在发育早期，frk基因没有特异表达；然而，在受精后72小时，frk转录物在下颌结构的软骨中被检测到。
斑马鱼frk基因有两个转录本（ENSDART00000149973.2，编码512个氨基酸；ENSDARt0000032212.8，编码392个氨基酸，ENSEMBL数据库），具有不同的转录起始位点。因此，设计MO-1和MO-2分别针对两个转录本。然而，在斑马鱼体内单独注射MO-1或MO-2只产生微弱的表型，表明这两种转录物之间存在代偿作用。
该团队确定了FRK基因中的一个纯合变异作为HFM和下颌发育不全患者的新候选基因，并揭示了它对斑马鱼颅面和胚胎发育的影响。
