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结直肠肿瘤是危害人类健康的最常见的肿瘤之一，流行病学研究认为约15％的结直肠肿瘤患者具有家族史，其中遗传性非息肉性结直肠癌(HNPCC)是最主要的遗传性结直肠肿瘤，它主要是由于错配修复(MMR)基因胚系缺陷所致。HNPCC家系的错配修复基因胚系突变中，MLH1和MSH2基因的突变占90％，其中三分之一为错义突变。但是在缺乏可靠的功能评估体系的情况下，对于MSH2和MLH1基因错义突变的功能后果难以确认，这严重影响了后续的基因诊断效率和遗传咨询工作。
本研究以遗传性非息肉性结直肠癌患者中频发的MLH1基因特征性错义突变为分析靶点，采用定点诱变产生不同的MLH1突变体，运用酵母双杂交分析从突变对MLH1与PMS2蛋白相互作用影响角度进行分析，并结合细胞核定位分析，评估20个MLH1基因错义突变的功能意义，分析其与结直肠肿瘤发生的关系。
酵母双杂交分析结果显示，与野生型MLH1比较，这些突变体不同程度显示了降低的β-gal活性。其中完全失活的有N38D、G67R、R100P、R265C、D304V、V384D、Q542L、L549P、L559R、L574P、P581L、A586P、L653R及Q701K突变体，部分失活的有S46I、G65D、R217C、R389Q、D485E和R755S等突变体。
在人类细胞中初步进行的蛋白质核定位分析显示，一些氨基端改变(例如S46I、G65D、G67R及R217C等)部分影响了MLH1/PMS2二聚体进入293T细胞核。而突变阳性对照R659P以及一些羧基端改变(例如L574P及Q701K)，则完全阻碍了复合物进入细胞核，从而错配修复功能可能降低或受阻。
综合本研究结果，并结合氨基酸结构分析，我们认为这些突变将会不同程度影响DNA错配修复作用。其中N38D、G67R、R100P、R265C、D304V、V384D、Q542L、L549P、L559R、L574P、P581L、A586P、L653R及Q701K等突变体可初步认为是结直肠肿瘤的病因学突变，而S46I、G65D、R217C、R389Q、D485E和R755S等突变体可能使携带者患肿瘤的风险提高。本研究结果对于结直肠肿瘤的分子诊断和发病风险评估将发挥作用。