圖一、已報導過的 LRRK2 基因突變在蛋白質結構上的相對位置。基
因上方紅色標記者為已確定會造成疾病的突變，橘色標記者為無法完
全確定但是可能造成疾病的突變，藍色標記者為發現於PD 病人的變
異，但是否會造成疾病仍沒有證據。LRRK2 蛋白質主要的 domain 包 括 ANK (ankyrin-like) 、 LRR (leucine-rich repeat) 、 ROC (Ras of complex)、COR (C-terminal of ROC)、Kinase、WD40 等。(圖片出自 Giasson and Van Deerlin , 2008)
圖二、FTD (Frontotemporal lobar degeneration)患者的 GRN 基因突變。
上圖為GRN 基因 mRNA 上所報導過的突變，各突變的數字編號係依 據最長的GRN mRNA (GenBank accession number NM_002087.2)。下 圖蛋白質上的英文字母為 granulin 重複。(圖片出自 Eriksen and Mackenzie, 2008)
圖三、LRRK2 基因 R767H 突變檢測。(A) R767H (CGT>CAT)突變異
型合子的定序圖。(B) PD 病患(lane P)及正常人(lane N)的表現子 19 片 段(573 bp)，經 BspHI (TCATGA)切割後的 1.6%洋菜膠體電泳照片。
含有 R767H 突變之等位基因會由 573 bp 的片段被切割成 419 bp 和 154 bp 兩片段。Lane M 為 pGEM-4 質體以限制酶 HinfI 切割的結果，
作為片段大小標記。
圖四、LRRK2 基因 S885N 突變檢測。(A) S885N (AGT>AAT)突變異 型合子的定序圖。(B) S885N 突變的 ARMS 檢測。PCR 增幅的包含 S885N 突變的表現子 21 片段為 540 bp，S885N 突變等位基因專一引 子增幅的片段為308 bp，PD 病患(lane P)及正常人(lane N)的 DNA 樣 品經增幅後的1.6%洋菜膠體電泳照片。Lane M 為 pGEM-4 質體以限 制酶HinfI 切割的結果，作為片段大小標記。
圖五、LRRK2 基因 L953 (TTA>CTA) (A)與 K1423 (AAG>AAA) (B)多 型性的異型合子(左)與同型合子(右)定序圖。
圖六、LRRK2 基因 R1398H 多型性檢測。(A) R1398H (CGT>CAT)多 型性的異型合子(左)與同型合子(右)定序圖。(B) GG、GA、AA 各基 因型的cDNA (左)或 gDNA (右)樣品經增幅後的 BspHI (TCATGA)切 割、1.6%洋菜膠體電泳照片。cDNA 片段經切割後，含多型性之等位 基因會由1852 bp 的片段被切割成 1368 bp 和 484 bp 兩片段；gDNA 片段經切割後，含多型性之等位基因會由509 bp 的片段被切割成 299 bp 和 210 bp 兩片段。Lane M 為 pGEM-4 質體以限制酶 HinfI 切割的 結果，作為片段大小標記。
圖七、LRRK2 基因 R1441H 突變檢測。(A) R1441H (CGC>CAC)異型 合子突變的定序圖。(B) PD 病患(lane P)及正常人(lane N)的 cDNA (左) 或gDNA (右)樣品經增幅後的 BstUI (CGCG)切割、1.0% (左)或 1.4%
(右)洋菜膠體電泳照片。含突變之等位基因因切位喪失，cDNA 片段 經切割後，2309 bp 和 354 bp 兩片段轉變為 2663 bp 的片段(左)；gDNA 片段經切割後，483 bp 和 232 bp 兩片段轉變為 715 bp 的片段(右)。
Lane M 為 pGEM-4 質體以限制酶 HinfI 切割的結果，作為片段大小標 記。
圖八、LRRK2 基因 R1483 (CGA>AGA)異型合子變異(A)、G1624 (GGC>GGA)多型性的異型合子(B 左)與同型合子(B 右)、R1628P (CGT>CCT)異型合子多型性(C)定序圖。
圖九、LRRK2 基因 K1637 (AAA>AAG) (A)與 S1647T (TCA>ACA) (B) 多型性的異型合子(左)與同型合子(右)定序圖。
圖十、LRRK2 基因 G1819 (GGT>GGC) (A)與 E2108 (GAG>GAA) (B) 多型性的異型合子(左)與同型合子(右)定序圖。
圖十一、LRRK2 基因 G2385R (GGA>AGA)異型合子多型性(A)、G2385 (GGA>GGG)同型合子多型性(C)的定序圖。(B) GG、GA 各基因型的 DNA 樣品經增幅後的 AccI (GTAGAC)切割、2.0%洋菜膠體電泳照 片。DNA 片段(389 bp)經切割後，含多型性之等位基因會由 265 bp 的片段被切割成186 bp 和 79 bp 兩片段。Lane M 為 pGEM-4 質體以 限制酶HinfI 切割的結果，作為片段大小標記。
圖十二、LRRK2 基因 M2397T (ATG>ACG)異型合子(A 左)、同型合 子(A 右)多型性的定序圖。(B) TT、TC、CC 各基因型的 DNA 樣品經 增幅後的TaaI (ACNGT)切割、1.0%洋菜膠體電泳照片。DNA 片段經 切割後，含多型性之等位基因會由754 bp 的片段被切割成 553 bp 和 201 bp 兩片段。Lane M 為 pGEM-4 質體以限制酶 HinfI 切割的結果，
作為片段大小標記。
圖十三、GRN 基因 L57M (CTG>ATG)與 T487I (ACC>ATC)突變(A)、
D128 (GAT>GAC)多型性的異型合子(B 左)與同型合子(B 右)、3’UTR (C>T) (rs5848)多型性的異型合子(C 左)與同型合子(C 右)定序圖。
表一、帕金森氏症的遺傳因子
PARK loci Chromosome Gene Form of PD Mutations Origin PARK1
PARK4 4q21 SNCA AD A30P, E46K, A53T
Duplication and triplication Greece and Italy Iowa
PARK2 6q25.2-q27 Parkin AR J Various mutations, exonic deletions,
duplication and triplication Japan
PARK3 2p13 Unknown AD - Europe
PARK5 4p14 UCHL1 AD and
idiopathic I93M and S18Y Germany PARK6 1p35-p36 PINK1 AR G309D, exonic deletions
Italy
PARK7 1p36 DJ-1 AR and EO Homozygous exon deletions, L166P Europe
PARK8 12p12 LRRK2 AD and
idiopathic R1441C/G/H, Y1699C, G2019S,
I2020T, G2385R Japan PARK9 1p36 ATP13A2 Kufor-Rakeb
syndrome and EO PD
Loss-of-function mutations Japan, Italy and Brazil
PARK10 1p32 Unknown Idiopathic - Iceland
PARK11 2q36-q37 Unknown AD and
idiopathic - North America
PARK12 X Unknown Familial - North America
PARK13 2p13 HTRA2 Idiopathic A141S, G399S Germany
註：AD, autosomal dominant, AR, autosomal recessive, J, juvenile, EO, early onset. (表出自 Belin and Westerlund, 2008)
表二、增幅LRRK2 cDNA 的引子對、條件及定序引子
R: TCTCACTAGTTGTAATAATCGTTTCCGGTC 2663 56 2.0 RW: TGATAGGGATGAAATGTGGTTCTTACTAAGG
FW: TTAGAAGGAAATAAAATATCAGGGATATGCTC Sequencing COR、MAPKKK domain
F: GAGAAGCAACGCAAAGCCTGCATGAGTA
R: CCCATCTTCGGTATTGATGACCAGGAGAGTAC 2322 66 2.0 FW: TCCAAAACACCCTAAGGGCA
RW: TCTCAACCATAGCCCATGGG Sequencing WD40 domain
F: ACGTAATTGTTGAATGCATGGTTGCTACAC
R:TTCAGGGTATCCACATTCAAACATAGAGTTG 1896 65 2.0 FW: GTGTGGGATAAGAAAACTGA Sequencing
表三、增幅GRN cDNA 的引子對、條件及定序引子
基因片段 引子對 增幅片段
大小(bp)
煉合溫度 (℃)
MgCl2
(mM) 全長cDNA
F: TGATAAGTAGCCAATGGGAGCGGGTAGC
R: AACTTTATTGAAACGCACACGCGCACAC 2218 63 2.0 FW: TCCAGCTCGGTCATGTGTC Sequencing
表四、LRRK2 基因突變及多型性 PCR 引子對及 ARMS、RFLP 檢測
R: GCCAAGAAGGTTCAACT 573 BspHI: TCATGA
(573 / 419, 154) 48 2.0 PCR-RFLP
R: GACTTCATTACTCGGAAAGTTTCCC 509 BspHI: TCATGA
(509 / 299, 210) 52 2.0 PCR-RFLP
R1441H (G>A)
F: GTGGCAGTCATATTTGCTTGAGTG
R: ACCAGCCTACCATGTTACCTTGAA 715 BstUI: CGCG
(483, 232 / 715) 56 2.0 PCR-RFLP
G2385R (G>A)
F: TATAAGGTTGTATTACACGTAG
R: TCTGAAAAGATGGTGCTGAGAAG 389 AccI: GTAGAC
(265 / 186, 79) 59 2.0 PCR-RFLP
M2397T (T>C)
F: CCAACAGGTCTCCTTGAT
R: CCTAGCTGTGCTGTCATC 754 TaaI: ACNGT
(754 / 553, 201) 46 2.0 PCR-RFLP
註1：ARMS (amplification refractory mutation system)，突變基因專一增幅；RFLP (restriction fragment length polymorphism)，限制片段 長度多型性。
註2：下標橫線表示限制酶切位辨識的突變及多型性鹼基。
表五、早發性帕金森氏症患者LRRK2 cDNA 的定序結果
表現子 序號 變異 同/異型合子 多型性/突變(樣品)
19 Novel R767H (CGT>CAT) 異型合子 突變(H873) 20 Novel S885N (AGT>AAT) 異型合子 突變(H35) 22 rs7966550 L953 (TTA>CTA) 同/異型合子 多型性 30 rs7133914 R1398H (CGT>CAT) 同/異型合子 多型性 30 rs11175964 K1423 (AAG>AAA) 同/異型合子 多型性 31 ss48398558 R1441H (CGC>CAC) 異型合子 突變(H666) 31 Novel R1483 (CGA>AGA) 異型合子 變異(H265) 34 rs1427263 G1624 (GGC>GGA) 同/異型合子 多型性 34 ss48398561 R1628P (CGT>CCT) 異型合子 多型性 34 rs11176013 K1637 (AAA>AAG) 同/異型合子 多型性 34 rs11564148 S1647T (TCA>ACA) 同/異型合子 多型性 37 rs10878371 G1819 (GGT>GGC) 同/異型合子 多型性 43 rs10878405 E2108 (GAG>GAA) 同/異型合子 多型性 48 ss48398568 G2385R (GGA>AGA) 同型合子 多型性 48 ss48398567 G2385 (GGA >GGG) 異型合子 變異(H1554) 49 rs3761863 M2397T (ATG>ACG) 同/異型合子 多型性
表六、帕金森氏症患者(PD)與正常人族群(Control) LRRK2 基因多型性
表七、LRRK2 多型性的 SNPSpD 聯鎖不平衡檢測
D'
R1398H G/A G2385R G/A M2397T T/C
R1398H G/A 1.34 0.866 0.682
G2385R G/A 0.003 0.95 1.000 Δ2
M2397T T/C 0.057 0.038 0.72
註1：對角線上數值為與 LD correlation matrix 相關的 eigenvalues (λs) (粗黑、斜體)，分別代表 R1398H、G2385R、M2397T 的特徵值。對 角線上方數值為 Lewontin’s standardized disequilibrium coefficients (D') ， 對 角 線 下 方 數 值 為 squared pairwise correlations (Δ2) 。 (Significance threshold to keep type I error rate at 5%：0.017)
註2：樣品數包含 357 位帕金森氏症患者及 260 位正常人。
表八、帕金森氏症患者(PD)與正常人族群(Control) LRRK2 基因的多型
表九、帕金森氏症患者(PD)與正常人族群(Control) LRRK2 基因的多型 性配對分析
PD (316) Control (237) Odds ratio No. (%) No. (%) (95% CI) P R1398H G2385R
GG GG 265 (74.2) 199 (76.5) 1.00
G2385R M2397T
GG TT 103 (28.9) 73 (28.1) 1.00
表十、帕金森氏症患者(PD)與正常人族群(Control) LRRK2 基因多型性 單套型及Odds ratio
單套型 PD Control Odds ratio No. (%) No. (%) (95% CI) P 1398/2385/2397
000 361.2 (50.6) 259.3 (49.9) 1.00
001 252.6 (35.4) 199.0 (38.3) 0.91 (0.71-1.17) 0.462 010 1.0 (0.1) 0.8 (0.2) 0.72 (0.03-18.15) 0.815 011 28.2 (4.0)* 9.9 (1.9) 2.01 (0.99-4.41) 0.065 100 12.8 (1.8) 13.9 (2.7) 0.67 (0.30-1.45) 0.302 101 57.5 (8.0) 36.8 (7.1) 1.11 (0.71-1.73) 0.658 111 0.7 (0.1) 0.2 (0.0) -
註：單套型中 0 表示常見的等位基因、1 表示多型性的等位基因，單
套型Odds ratio 的計算是以最常見的單套型作為比較的標準。
*單套型011 的 P 值為 0.044 (1 df)。
表十一、前額顳葉失智症患者GRN cDNA 的定序結果
表現子 序號 變異 同/異型合子 多型性/突變(樣品) 3 Novel L57M (CTG>ATG) 異型合子 突變(H1848) 4 rs25646 D128 (GAC>GAT) 同/異型合子 多型性 12 Novel T487I(ACC>ATC) 異型合子 突變(H1848) 3’UTR rs5848 (C>T) 同/異型合子 多型性