Funktionelle Untersuchung von ursächlichen Mutationen der Hereditären Neuralgischen Amyotrophie im Septin 9 Gen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Hereditäre Neuralgische Amyotrophie (HNA) ist eine dominant erbliche Krankheit des peripheren Nervensystems, die zu attackenweise auftretenden Schmerzen und Lähmungen in den Armen und seltener in den Beinen führt. Attacken können Wochen bis Monate dauern und in den meisten Fällen kommt es zu einer teilweisen oder vollständigen Rückbildung der Lähmungen. Der Krankheitsmechanismus ist unbekannt. Wir haben Mutationen im Septin 9 Gen als Krankheitsursache identifiziert. Dieser Befund wurde mittlerweile weltweit durch zahlreiche andere Arbeitsgruppen bestätigt. Septin 9 ist ein Gen, das für ein Protein kodiert. Septine sind eine Proteinfamilie die eine wichtige Rolle im Zytoskelett, bei der Zellteilung und bei einer Reihe weiterer zellulärer Prozesse spielt. Beim Mensch sind zurzeit 13 Septine bekannt. Septin 9 wird in unterschiedlichen Isoformen exprimiert. Die wichtigsten sind Sept9_v3 welches in den meisten Systemen die am stärksten exprimierte Form ist und Sept9_v1, welches die einzige Form ist, die neben der Expression im Zytoplasma auch im Zellkern exprimiert wird. Sept9_v3 ist vor allem mit dem Aktin des Zytoskeletts kolokalisiert, Sept9_v1 mit dem Tubulin. Septine liegen in der Zelle nicht als einzelne Proteine vor, sondern bilden mit anderen Septinen Komplexe, deren Zusammensetzung bisher nur teilweise bekannt ist. Von Septin 9 konnte gezeigt werden, dass es einen Komplex folgender Zusammensetzung bildet: Septin 9-7-6-2-2-6-7-9. Septine haben eine GTP bindende Domäne und besitzen GTPase Aktivität. Ziel dieses Projekts war es, Veränderungen der zellulären Funktion von Septin 9 durch HNAverursachende Mutationen in kultivierten Zellen zu untersuchen und ein transgenes Mausmodell der HNA zu etablieren. Im Projekt wurden HNA verursachende Mutationen an den Aminosäurepositionen 73, 88, 93, 274 und 414, sowie eine Duplikation des zweiten Exons von Septin 9 untersucht. Der größte Teil dieser Mutationen wurde im Rahmen des Projekts identifiziert. Im einzelnen zeigte sich, dass HNA verursachende Mutationen folgende Funktionen stören können: 1. Die Interaktion mit Septin 7 2. Die Interaktion mit Septin 2 3. Die Interaktion mit Septin 11 4. Die Form der durch Septin 9 ausgebildeten interazellulären Filamente und die Ko- Lokalisation von Sept9_v1 mit Tubulin. Darüber hinaus erzeugten wir drei neue Antikörper gegen menschliches Septin 9, zeigten, dass die GTPase Aktivität von Septin 9 Mutanten sich nicht von der des Wildtyps unterscheidet und das Septin 9 Mutationen nicht zum vermehrten Auftreten von mehrkernigen Zellen als Zeichen einer gestörten Zellteilung führen. Leider ist es uns bisher trotz dreimaligen Versuchs mit unterschiedlichen Strategien nicht gelungen eine Septin 9 transgene Maus zu erzeugen. Die Ursache hierfür ist noch ungeklärt.
