Biopolym. Cell. 2026; 42(2):90-99.
https://doi.org/10.7124/bc.000B3D
Геноміка, транскриптоміка та протеоміка
Вивчення нонсенс-мутацій гена CD36 людини
1Шкуропат А. В.
  1. Херсонський державний університет
    вул. Шевченка, 14, Івано-Франківськ, Україна, 76018

Abstract

CD36 слугує рецептором для широкого спектру лігандів — тромбоспондину, фібронектину, колагену, oxLDL, аніонних фосфоліпідів та довголанцюгових жирних кислот. Численними дослідженнями показано, що дефіцит CD36 призводить до зменшення інсулінорезистентності та має захисний вплив від атеросклерозу. У зв’язку з цим виникає питання, чи можуть ці рідкісні варіанти забезпечувати індивідуальну метаболічну відповідь (наприклад, захист від інсулінорезистентності м'язів) у сучасному дієтичному контексті, діючи як рідкісні Loss-of- Function (LoF) механізми. Метою дослідження стало вивчення функціональної ролі нонсенс-мутацій гена CD36 та їхньої частоти в людській популяції. Методи. Для аналізу частот алелів (MAF) використовували дані консорціуму gnomAD, а патогенність оцінювали за допомогою балів CADD та GERP. Результати. Встановлено, що більшість ідентифікованих нонсенс-мутацій є рідкісними та мають високі показники патогенності (CADD > 20). За допомогою інструментів SpliceAI та аналізу транскрипт-специфічності виявлено варіанти, що уникають механізму NMD, та призводить до синтезу вкорочених ізоформ білка. Висновки. Ідентифіковані нонсенс-мутації гена CD36 є рідкісними (MAF < 0,01) та характеризуються високими показниками патогенності за шкалами CADD (> 20) і GERP. Виявлено низку варіантів, локалізованих переважно в останніх екзонах, які уникають механізму NMD-деградації, проте спричиняють втрату сайтів взаємодії з цитоплазматичними тирозинкіназами.
Keywords: CD36, нонсенс-мутації, транскрипти, NMD, атеросклероз, біоінформатичний аналіз
Повний текст: (PDF, англійською)

References

[1] Tariq EB, Subhan U, Deeba F, Tariq Z, Liaquat A, Younis S. CD36 and SR-B1 polymorphisms exhibit distinct association patterns in active and latent tuberculosis. J Med Microbiol. 2025; 74(12):002111.
[2] Peiser L, Gordon S. The function of scavenger receptors expressed by macrophages and their role in the regulation of inflammation. Microbes Infect. 2001; 3(2):149-59.
[3] Smith J, Su X, El-Maghrabi R, Stahl PD, Abumrad NA. Opposite regulation of CD36 ubiquitination by fatty acids and insulin: effects on fatty acid uptake. J Biol Chem. 2008; 283(20):13578-85.
[4] Sia JK, Rengarajan J. Immunology of Mycobacterium tuberculosis Infections. Microbiol Spectr. 2019; 7(4).
[5] Tran TT, Poirier H, Clément L, Nassir F, Pelsers MM, Petit V, Degrace P, Monnot MC, Glatz JF, Abumrad NA, Besnard P, Niot I. Luminal lipid regulates CD36 levels and downstream signaling to stimulate chylomicron synthesis. J Biol Chem. 2011; 286(28):25201-10.
[6] Shibao CA, Peche VS, Pietka TA, Samovski D, Williams IM, Abumrad NN, Gamazon ER, Goldberg IJ, Wasserman DH, Abumrad NA. Microvascular insulin resistance with enhanced muscle glucose disposal in CD36 deficiency. Diabetologia. 2025; 68(3):662-75.
[7] Steinberg GR, Hardie DG. New insights into activation and function of the AMPK. Nat Rev Mol Cell Biol. 2023; 24(4):255-72.
[8] Hao JW, Wang J, Guo H, Zhao YY, Sun HH, Li YF, Lai XY, Zhao N, Wang X, Xie C, Hong L, Huang X, Wang HR, Li CB, Liang B, Chen S, Zhao TJ. CD36 facilitates fatty acid uptake by dynamic palmitoylation-regulated endocytosis. Nat Commun. 2020; 11(1):4765.
[9] Kircher M, Witten DM, Jain P, O'Roak BJ, Cooper GM, Shendure J. A general framework for estimating the relative pathogenicity of human genetic variants. Nat Genet. 2014; 46(3):310-5.
[10] Hirano K, Kuwasako T, Nakagawa-Toyama Y, Janabi M, Yamashita S, Matsuzawa Y. Pathophysiology of human genetic CD36 deficiency. Trends Cardiovasc Med. 2003; 13(4):136-41.
[11] Furuhashi M, Ura N, Nakata T, Shimamoto K. Insulin sensitivity and lipid metabolism in human CD36 deficiency. Diabetes Care. 2003; 26(2):471-4.
[12] Castleman MJ, Febbraio M, Hall PR. CD36 Is Essential for Regulation of the Host Innate Response to Staphylococcus aureus α-Toxin-Mediated Dermonecrosis. J Immunol. 2015; 195(5):2294-302.
[13] Huffman JE, Gaziano L, Al Sayed ZR, Judy RL, Raffield LM, Biddinger KJ, Charest B, Chopra A, Gagnon D, Guo X, Koledova V, Levin MG, Min YI, Pirruccello JP, Reza N, Ruan R, Verma SS, Venkatesh BA, Verma A, Yao J, Carr JJ, Casas JP, Cho K, Lima JAC, Post WS, Rader DJ, Ritchie MD, Shah A, Taylor KD, Terry JG, Rich SS, O'Donnell CJ, Phillips LS, Lunetta KL, Rotter JI, Wilson PWF, Gaziano JM, Damrauer SM; VA Million Veteran Program; Sun YV, Ellinor PT, Joseph J, Aragam KG. An African ancestry-specific nonsense variant in CD36 is associated with a higher risk of dilated cardiomyopathy. Nat Genet. 2025; 57(11):2682-90.
[14] Rodriguez A, Yang C, Gan W, Karlinsey K, Zhou B, Rich SS, Taylor KD, Guo X, Rotter JI, Johnson WC, Cornell E, Tracy RP, Durda JP, Gerszten RE, Clish CB, Blackwell T, Papanicolaou GJ, Lin H, Raffield LM, Vargas JD, Vasan R, Manichaikul A. Soluble Immune Checkpoint Protein and Lipid Network Associations with All-Cause Mortality Risk: Trans-Omics for Precision Medicine (TOPMed) Program. medRxiv [Preprint]. 2025:2025.01.08.25320225.
[15] Podrez EA, Byzova TV, Febbraio M, Salomon RG, Ma Y, Valiyaveettil M, Poliakov E, Sun M, Finton PJ, Curtis BR, Chen J, Zhang R, Silverstein RL, Hazen SL. Platelet CD36 links hyperlipidemia, oxidant stress and a prothrombotic phenotype. Nat Med. 2007; 13(9):1086-95.
[16] Shibao CA, Celedonio JE, Ramirez CE, Love-Gregory L, Arnold AC, Choi L, Okamoto LE, Gamboa A, Biaggioni I, Abumrad NN, Abumrad NA. A Common CD36 Variant Influences Endothelial Function and Response to Treatment with Phosphodiesterase 5 Inhibition. J Clin Endocrinol Metab. 2016; 101(7):2751-8.
[17] Love-Gregory L, Kraja AT, Allum F, Aslibekyan S, Hedman ÅK, Duan Y, Borecki IB, Arnett DK, McCarthy MI, Deloukas P, Ordovas JM, Hopkins PN, Grundberg E, Abumrad NA. Higher chylomicron remnants and LDL particle numbers associate with CD36 SNPs and DNA methylation sites that reduce CD36. J Lipid Res. 2016; 57(12):2176-84.
[18] Love-Gregory L, Sherva R, Schappe T, Qi JS, McCrea J, Klein S, Connelly MA, Abumrad NA. Common CD36 SNPs reduce protein expression and may contribute to a protective atherogenic profile. Hum Mol Genet. 2011; 20(1):193-201.
[19] Hawkes M, Li X, Crockett M, Diassiti A, Finney C, Min-Oo G, Liles WC, Liu J, Kain KC. CD36 deficiency attenuates experimental mycobacterial infection. BMC Infect Dis. 2010; 10:299.
[20] Olonisakin TF, Li H, Xiong Z, Kochman EJ, Yu M, Qu Y, Hulver M, Kolls JK, St Croix C, Doi Y, Nguyen MH, Shanks RM, Mallampalli RK, Kagan VE, Ray A, Silverstein RL, Ray P, Lee JS. CD36 Provides Host Protection Against Klebsiella pneumoniae Intrapulmonary Infection by Enhancing Lipopolysaccharide Responsiveness and Macrophage Phagocytosis. J Infect Dis. 2016; 214(12):1865-75.
[21] Fougère A, Jackson AP, Bechtsi DP, Braks JA, Annoura T, Fonager J, Spaccapelo R, Ramesar J, Chevalley-Maurel S, Klop O, van der Laan AM, Tanke HJ, Kocken CH, Pasini EM, Khan SM, Böhme U, van Ooij C, Otto TD, Janse CJ, Franke-Fayard B. Variant Exported Blood-Stage Proteins Encoded by Plasmodium Multigene Families Are Expressed in Liver Stages Where They Are Exported into the Parasitophorous Vacuole. PLoS Pathog. 2016; 12(11):e1005917.
[22] Coburn CT, Knapp FF Jr, Febbraio M, Beets AL, Silverstein RL, Abumrad NA. Defective uptake and utilization of long chain fatty acids in muscle and adipose tissues of CD36 knockout mice. J Biol Chem. 2000; 275(42):32523-9.