人类BMP15与GDF9基因高危非同义SNPs对卵巢早衰功能及结构影响的生物信息学解析

研究人员针对卵巢早衰(POF)的发病机制，通过整合生物信息学方法探究了TGF-β超家族成员BMP15和GDF9基因中719个非同义SNPs(nsSNPs)的致病潜力。运用SIFT、PolyPhen-2等13种计算工具鉴定出GDF9(C382R/C419Y/L430S)和BMP15(C291Y/C320G/C357R)共6个高危变异体。分子动力学模拟显示这些变异导致蛋白稳定性降低、β-折叠结构破坏及氢键网络紊乱，为理解POF的分子机制提供了新见解。

　　

这项研究深入探索了导致卵巢早衰(Premature Ovarian Failure, POF)的分子机制。作为TGF-β超家族的重要成员，骨形态发生蛋白15(Bone Morphogenetic Protein 15, BMP15)和生长分化因子9(Growth Differentiation Factor 9, GDF9)的基因变异与卵巢功能异常密切相关。研究团队采用创新的生物信息学策略，系统分析了GDF9基因的429个和BMP15基因的290个非同义单核苷酸多态性(non-synonymous SNPs, nsSNPs)。

通过整合SIFT、PolyPhen-2等13种前沿计算生物学工具，成功鉴定出6个具有显著致病潜力的"分子罪犯"：GDF9蛋白的C382R、C419Y、L430S变异，以及BMP15蛋白的C291Y、C320G、C357R变异。这些变异如同精密的分子开关失灵，导致蛋白质结构稳定性显著降低。

分子动力学模拟(Molecular Dynamics Simulation)揭示了令人惊叹的微观世界变化：这些变异体如同"失衡的积木"，引发蛋白质整体柔性增加、关键氢键网络断裂，特别是β-折叠结构发生严重扭曲。其中GDF9的C382R和BMP15的C291Y变异表现最为突出，犹如蛋白质分子中的"阿喀琉斯之踵"，可能直接影响蛋白质正确折叠和功能发挥。这些发现为理解卵巢早衰的发病机制提供了重要的分子水平证据，也为未来开发针对性诊疗策略奠定了理论基础。