Śmiertelna dysplazja szkieletowa u myszy i ludzi z brakiem golginy GMAP-210

Ustalenie genetycznych podstaw fenotypów, takich jak dysplazja szkieletowa w organizmach modelowych, może dostarczyć wglądu w procesy biologiczne i ich rolę w chorobach ludzkich. Metody
Przeanalizowaliśmy mutagenizowane myszy i obserwowaliśmy noworodkową, śmiertelną dysplazję szkieletową z autosomalnym recesywnym schematem dziedziczenia. Dzięki mapowaniu genetycznemu i klonowaniu pozycyjnemu zidentyfikowaliśmy przyczynę mutacji.
Wyniki
Myszy dotknięte chorobą miały nonsensowną mutację w genie 11 interle- tora receptora hormonu tarczycy (Trip11), który koduje białko 210 związane z mikrotubulą (GMAP-210); dotknięte myszy nie miały tego białka. Architektura Golgiego została zakłócona w wielu tkankach, w tym w chrząstce. Rozwój szkieletu był poważnie upośledzony, z chondrocytami wykazującymi obrzęk i stres w retikulum endoplazmatycznym, nieprawidłowym różnicowaniem komórkowym i zwiększoną śmiercią komórkową. Zdarzenia glikozylacji mediowane przez Golgi zostały zmienione w fibroblastach i chondrocytach pozbawionych GMAP-210, a te chondrocyty posiadały wewnątrzkomórkową akumulację perlecanu, macierzy pozakomórkowej białka, ale nie kolagenu typu II lub agrekanu, dwóch innych białek macierzy pozakomórkowej. Podobieństwa między fenotypami szkieletowymi i komórkowymi u tych myszy oraz u pacjentów z achondrogenezą typu 1A, noworodkową letalną postacią dysplazji szkieletowej u ludzi, sugerują, że achondrogeneza typu 1A może być spowodowana niedoborem GMAP-210. Analiza sekwencji wykazała mutacje utraty funkcji u 10 niespokrewnionych pacjentów z achondrogenezą typu 1A, których badaliśmy.
Wnioski
GMAP-210 jest wymagany do wydajnej glikozylacji i transportu komórkowego wielu białek. Identyfikacja mutacji oddziałującej na GMAP-210 u myszy, a następnie u ludzi, jako przyczyny letalnej dysplazji szkieletowej, podkreśla wartość badań przesiewowych pod kątem nieprawidłowych fenotypów w organizmach modelowych i identyfikację przyczynowych mutacji.
Wprowadzenie
Obecność aparatu Golgiego we wszystkich typach komórek sugeruje, że jest niezbędna. Chociaż hodowane komórki są w stanie przetrwać, gdy ich dobrze zbudowana architektura Golgiego jest przejściowo zakłócona chemicznie lub poprzez interferencję RNA (RNAi), nie badano wymogu nienaruszonego aparatu Golgiego podczas rozwoju. W tym artykule opisujemy myszy, w których architektura Golgiego jest zakłócona w wielu tkankach poprzez mutację powodującą utratę funkcji w genie interle- tora receptora hormonu tarczycy 11 (Trip11), która koduje białko 210 związane z mikrotubulą (GMAP-210 – znany również jako TRIP230 i TRIP11). Golginy stanowią rodzinę białek związanych z systemem Golgiego, które służą albo jako czynniki wiążące, które ułatwiają fuzję pęcherzyków do przedziałów Golgiego, albo jako białka strukturalne, które utrzymują architekturę Golgiego.1,2 Obserwowaliśmy, że myszy pozbawione GMAP-210 umierają z dysplazji szkieletowej, która ma fenotypowe cechy cechy z achondrogenezą typu 1A, letalną, autosomalną recesywną, dysplazją szkieletową u ludzi.3 Przebadaliśmy mutacje oddziałujące na GMAP-210 u pacjentów z achondrogenezą typu 1A.
Metody
Identyfikacja i charakterystyka myszy z niedoborem GMAP-210
Przeprowadziliśmy badanie przesiewowe mutacji recesywnych wpływających na rozwój późnego embrionu u myszy leczonych mutagenem N-etylo-N-nitrozomocznika (ENU), jak opisano wcześniej.4 Zastosowaliśmy analizę całego genomu, polimorfizm pojedynczego nukleotydu (SNP) 5 do zmapować locus zawierający mutację etiologiczną i zastosować test łańcuchowej reakcji polimerazy do amplifikacji i sekwencjonowania kandydujących genów zgodnie ze standardowymi metodami.
Analiza sekwencji DNA TRIP11
Sekwencjonowaliśmy TRIP11 u pacjentów z achondrogenezą typu 1A
[patrz też: fizjologiczne stany przejściowe u noworodka, słonecznik łuskany kalorie, karta tunelowania teredo firmy microsoft ]