Familial hypercholesterolemia (FH) is a metabolic disease caused by the inherited pathogenic mutations in PCSK9 gene. This study has evaluated the potential of diverse computational methods in predicting the PCSK9 clinical variants and also studied the impacts of mutation on protein phenotype and function. Our findings show the superior prediction ability of FATHMM over CADD, M-CAP, SIFT and Polyphen methods, in screening PCSK9 missense mutations causative to FH. Computational 3D mapping of PCSK9 variants located in prodomain (K83T), catalytic domain (D204N) and c-terminal domains (K494E) revealed mutant residue induced disturbances in the tertiary structure of protein. These variants are also predicted to impair the free energy dynamics, hence stability of PCKS9 as per the consensual predictions made by protein structure-based prediction algorithms like SAAFEC and MAESTRO. Molecular docking assay by PIZMA algorithm showed the increased binding affinity between PCSK9 variants and LDLR molecules. Furthermore, the results from PDBsum method have also suggested changes in interfacing residues, interface area, salt bridge and ionic bond interactions confirming the findings from docking analysis. The PCSK9 functional domain mutations could increase its binding affinity with LDLR, eventually promoting LDLR degradation in lysosomes and elevate circulating cholesterol levels in body. This study supports the application of comprehensive computational assessment of FH causative PCSK9 mutations before undertaking labor intensive functional biology investigations.

家族性高胆固醇血症（FH）是由PCSK9基因的遗传致病突变引起的代谢性疾病。这项研究评估了预测PCSK9临床变异的各种计算方法的潜力，并研究了突变对蛋白质表型和功能的影响。我们的发现表明，在筛选导致FH的PCSK9错义突变时，FATHMM的预测能力优于CADD，M-CAP，SIFT和Polyphen方法。位于前结构域（K83T），催化结构域（D204N）和c端结构域（K494E）的PCSK9变体的计算3D映射揭示了突变残基引起的蛋白质三级结构干扰。还预测这些变体会损害自由能动力学，因此，根据基于蛋白质结构的预测算法（如SAAFEC和MAESTRO）做出的共识预测，PCKS9的稳定性。通过PIZMA算法进行的分子对接测定表明PCSK9变体与LDLR分子之间的结合亲和力增加。此外，PDBsum方法的结果还表明界面残基，界面面积，盐桥和离子键相互作用的变化，证实了对接分析的结果。PCSK9功能域突变可能会增加其与LDLR的结合亲和力，最终促进LDLR在溶酶体中的降解并提高体内循环胆固醇的水平。这项研究支持在进行劳动密集型功能生物学研究之前对FH致病性PCSK9突变进行综合计算评估的应用。通过PIZMA算法进行的分子对接测定表明PCSK9变体与LDLR分子之间的结合亲和力增加。此外，PDBsum方法的结果还表明界面残基，界面面积，盐桥和离子键相互作用的变化，证实了对接分析的结果。PCSK9功能域突变可能会增加其与LDLR的结合亲和力，最终促进LDLR在溶酶体中的降解并提高体内循环胆固醇的水平。这项研究支持在进行劳动密集型功能生物学研究之前对FH致病性PCSK9突变进行综合计算评估的应用。通过PIZMA算法进行的分子对接测定表明PCSK9变体与LDLR分子之间的结合亲和力增加。此外，PDBsum方法的结果还表明界面残基，界面面积，盐桥和离子键相互作用的变化，证实了对接分析的结果。PCSK9功能域突变可能会增加其与LDLR的结合亲和力，最终促进LDLR在溶酶体中的降解并提高体内循环胆固醇的水平。这项研究支持在进行劳动密集型功能生物学研究之前对FH致病性PCSK9突变进行综合计算评估的应用。PDBsum方法的结果还表明界面残基，界面面积，盐桥和离子键相互作用的变化，证实了对接分析的结果。PCSK9功能域突变可能会增加其与LDLR的结合亲和力，最终促进LDLR在溶酶体中的降解并提高体内循环胆固醇的水平。这项研究支持在进行劳动密集型功能生物学研究之前对FH致病性PCSK9突变进行综合计算评估的应用。PDBsum方法的结果还表明界面残基，界面面积，盐桥和离子键相互作用的变化，证实了对接分析的结果。PCSK9功能域突变可能会增加其与LDLR的结合亲和力，最终促进LDLR在溶酶体中的降解并提高体内循环胆固醇的水平。这项研究支持在进行劳动密集型功能生物学研究之前对FH致病性PCSK9突变进行综合计算评估的应用。最终促进溶酶体中的LDLR降解并提高体内循环胆固醇水平。这项研究支持在进行劳动密集型功能生物学研究之前对FH致病性PCSK9突变进行综合计算评估的应用。最终促进溶酶体中的LDLR降解并提高体内循环胆固醇水平。这项研究支持在进行劳动密集型功能生物学研究之前对FH致病性PCSK9突变进行综合计算评估的应用。