Identifizierung eines regulatorischen Elements von ATP2B4 mit funktionalen genetischen Varianten, die mit schwerem Malaria assoziiert sind

Genomweite Assoziationsstudien für schwere Malaria (SM) haben 30 genetische Varianten identifiziert, die überwiegend in nicht-kodierenden Regionen lokalisiert sind. Hier zielten wir darauf ab, potenziell kausale genetische Varianten in diesen Loci zu identifizieren und deren funktionale Aktivität nachzuweisen. Wir untersuchten systematisch den regulatorischen Effekt der SNPs in Kopplungsungleichgewicht (LD) mit den malaria-assoziierten genetischen Varianten. Die Annotation und Priorisierung genetischer Varianten führte zur Identifizierung einer regulatorischen Region, die fünf ATP2B4-SNPs in LD mit rs10900585 enthält. Wir fanden signifikante Assoziationen zwischen SM und rs10900585 sowie unseren Kandidaten-SNPs (rs11240734, rs1541252, rs1541253, rs1541254 und rs1541255) in einer senegalesischen Population. Danach zeigten wir, dass sowohl einzelne SNPs als auch die Kombination von SNPs regulatorische Effekte hatten. Darüber hinaus verringerte die CRISPR/Cas9-vermittelte Deletion dieser Region die ATP2B4-Transkript- und Proteinspiegel und erhöhte die intrazelluläre Ca2+-Konzentration in der K562-Zelllinie. Unsere Daten zeigen, dass mit schwerer Malaria assoziierte genetische Varianten die Expression von ATP2B4 verändern, das eine Plasmamembran-Calcium-transportierende ATPase 4 (PMCA4) kodiert, die auf roten Blutkörperchen exprimiert wird. Die Veränderung der Aktivität dieses regulatorischen Elements beeinflusst das Risiko für SM, wahrscheinlich durch den Effekt der Calciumkonzentration auf die Parasitämie.