MIR5195下游突变的实验验证与计算解析：整合全外显子测序、结构动力学及分子对接技术，以揭示慢性髓性白血病（CML）中的转录重编程机制

《Cell Biochemistry and Biophysics》：Experimental Validation and Computational Deconstruction of Downstream Mutations in MIR5195: Integrating Whole-Exome Sequencing, Structural Dynamics, and Molecular Docking to Decipher Transcriptional Reprogramming in CML

慢性髓系白血病（CML）中MIR5195下游SNV变异通过重塑转录因子结合网络驱动疾病进展，分子对接显示FOXP1和GATA2结合力下降而GATA1和RXRB增强，据此设计转录因子decoy oligonucleotide干预策略。

　　

摘要

慢性髓性白血病（CML）是一种血液系统恶性肿瘤，其发病原因是费城染色体和BCR:ABL融合基因的存在。尽管特定药物（如伊马替尼）在改善治疗效果方面取得了显著成效，但耐药性仍然是治疗中的一个挑战，尤其是在疾病的后期阶段。本研究探讨了MIR5195基因下游序列中八个单核苷酸变异（SNVs）的表型作用，这些变异来自真实患者样本。初步实验采用全外显子测序（WES）来识别晚期CML患者的遗传变异，并通过Sanger测序进行验证。研究结果表明，已知的突变以及尚未被充分研究的突变可能在MIR5195的调控中起重要作用，并可能影响CML的发展。全面的生物信息学分析（MEME、TOMTOM和RegulomeDB）显示，这些突变显著改变了局部顺式调控结构，导致保守的转录因子结合基序丧失，同时出现了新的、富含造血相关和癌症相关转录因子（如RXRB、FOXP1、GATA-1和GATA-2）的突变特异性基序。利用AlphaFold3进行的三维结构建模显示，野生型和突变型MIR5195序列均保持典型的B形DNA结构，但突变型序列在突变富集基序区域的骨架曲率和沟槽几何结构上存在局部变化。分子对接分析表明，转录因子的结合亲和力发生了选择性重组：GATA1的结合亲和力增强（-242.20 vs. -228.26），RXRB的结合亲和力也增强（-223.57 vs. -221.44），而FOXP1和GATA2的结合亲和力则减弱（-213.63 vs. -219.93和-242.15 vs. -281.57）。这些发现表明，下游非编码突变能够选择性地调节转录因子的结合。基于新出现的突变特异性调控基序，我们设计了一种针对改变结合位点的转录因子诱饵寡核苷酸，作为一种潜在的突变导向调控策略。总体而言，这一整合性的计算和实验框架证明了下游MIR5195突变会定量地重新编程CML中的转录因子结合网络，并强调了非编码调控变异在白血病发病机制中的生物学意义。