Examensarbete i kemi, naturvetenskapliga fakulteten, Lunds universitet Genförändringar vid MODY3-diabetes Camilla Cervin Diabetes, eller sockersjuka som det tidigare kallades, är en sjukdom som är starkt knuten till insulin. Insulin är ett hormon i kroppen som behövs för att man ska kunna tillgodogöra sig socker. Det finns två olika typer av diabetes. Typ 1 diabetes drabbar oftast yngre människor och beror på att cellerna som producerar insulin förstörs och typ 2 diabetes, som tidigare kallades åldersdiabetes, beror antingen på att insulin inte har effekt ute i vävnaden och/eller på störd insöndring av insulin från de insulinproducerande cellerna. Maturity Onset Diabetes of the Young, MODY är en undertyp av typ 2 diabetes, som beror på störd insulininsöndring. Den drabbar oftast patienten tidigt (under 25 år) och beror på mutationer (förändringar) i en gen som är ärftligt betingad. Det finns också flera undertyper av MODY, där var undertyp beror på mutationer i en speciell gen. MODY3 är en variant där den påverkade genen är en transkriptionsfaktor, hepatocyte nuclear factor 1 alpha (HNF1alfa) som behövs för att starta transkribering (avläsning) av olika gener, huvudsakligen i levern och njuren. HNF-1alfa-genen innehåller några regioner som har avgörande betydelse för dess funktion. Om genförändringarna är placerade i dessa regioner får de betydande effekt på funktionen av HNF-1alfa-proteinet. Syftet med detta projekt var att studera effekterna av fem olika naturligt förekommande genförändringar i olika regioner i genen. Mänskligt HNF-1alfa-DNA muterades (förändrades) och klonades till en vektor (bärar DNA) som därefter kunde uttryckas i mänskliga celler. GLUT2 promotorn är en gen som aktiveras av HNF-1alfa-genen. Genom att även föra in GLUT2 promotorn till de mänskliga cellerna, vilken var klonad till bärar DNA (vektor) som innehåller en gen som producerar ljus, kan man bestämma hur mycket HNF-1alfa som binder till GLUT2 promotorn genom att mäta mängden ljus som produceras. Ju mer fungerande HNF-1alfa som finns i cellerna desto mer av GLUT2 promotorn avläses och desto mer ljus produceras. Två av de förändrade HNF-1alfa proteinerna producerade inget ljus, dvs de var inte aktiva alls. En var mindre aktiv än normalt HNF-1alfa och två var mer aktiva än normalt HNF-1alfa. Resultaten behöver dock bekräftas med ytterligare mätningar. Genom att undersöka olika genförändringars effekt kan man få reda på vilka delar av genen som är mest betydande för funktionen och hur den störda insulininsöndringen leder till diabetes. Swedish official title: Genförändringar vid MODY3-diabetes Swedish credits: 20p Supervisor: Dr Marjo Orho-Melander, Prof. Leif Groop, Avd för endokrinologi, Wallenberglaboratoriet, MAS Submission date/time: 2000-09-20 Examensarbete i kemi, naturvetenskapliga fakulteten, Lunds universitet Characterization of naturally occuring HNF1-alfa (MODY3) gene mutations Camilla Cervin Chemistry, Biochemistry Spring 2000 Abstract in English Maturity onset diabetes of the young, MODY is a monogenic form of type 2 diabetes. It is characterised by early onset, autosomal dominant inheritance and a defect in insulin secretion. There are at least five different types of MODY, of them MODY3 results from mutations in the transcription factor hepatocyte nuclear factor 1 alpha (HNF-1alfa). Functional studies of mutations in different regions in the HNF-1alfa gene have given different results, presumably depending on the location of the mutation. The aim of this study was to examine functional characteristics of five mutations naturally occurring in this gene. Mutagenesis of the human HNF-1alfa gene was performed and the gene was cloned into a vector appropriate for expression in mammalian hosts. By co-transfecting the HNF-1alfa gene with the GLUT2 promoter (which contains an HNF-1alfa binding site) cloned into a vector with luciferase activity, the transcription of the mutated HNF-1alfa was examined. The common R272C- and the P291fsinsC-mutations showed no transcriptional activity, the L107I-mutation showed a decreased and the A98V- and M626K-showed an increased activity. Further investigations are needed to verify the mechanism by which these changes in transcriptional activity lead to impaired insulin secretion and diabetes.