Étude de la toxicité causée par le gène C9orf72 dans la Sclérose Latérale Amyotrophique

La Sclérose Latérale Amyotrophique (SLA) est une maladie neurodégénérative qui affecte les neurones moteurs. 10% des cas sont des cas familiaux et l’étude de ces familles a mené à la découverte de plusieurs gènes pouvant causer la SLA, incluant SOD1, TARDBP et FUS. L’expansion de la répétition GGGGCC dans le gène C9orf72 est, à ce jour, la cause la plus connue de SLA. L’impact de cette expansion est encore méconnu et il reste à déterminer si la toxicité est causée par un gain de fonction, une perte de fonction ou les deux. Plusieurs gènes impliqués dans la SLA sont conservés entre le nématode Caenorhabditis elegans et l’humain. C. elegans est un vers transparent fréquemment utilisé pour des études anatomiques, comportementales et génétiques. Il possède une lignée cellulaire invariable qui inclue 302 neurones. Aussi, les mécanismes de réponse au stress ainsi que les mécanismes de vieillissement sont très bien conservés entre ce nématode et l’humain. Donc, notre groupe, et plusieurs autres, ont utilisé C. elegans pour étudier plusieurs aspects de la SLA. Pour mieux comprendre la toxicité causée par l’expansion GGGGCC de C9orf72, nous avons développé deux modèles de vers pour étudier l’impact d’une perte de fonction ainsi que d’un gain de toxicité de l’ARN. Pour voir les conséquences d’une perte de fonction, nous avons étudié l’orthologue de C9orf72 dans C. elegans, alfa-1 (ALS/FTD associated gene homolog). Les vers mutants alfa-1(ok3062) développent des problèmes moteurs causant une paralysie et une dégénérescence spécifique des neurones moteurs GABAergiques. De plus, les mutants sont sensibles au stress osmotique qui provoque une dégénérescence. D’autre part, l’expression de la séquence d’ARN contenant une répétition pathogénique GGGGCC cause aussi des problèmes moteurs et de la dégénérescence affectant les neurones moteurs. Nos résultats suggèrent donc qu’un gain de toxicité de l’ARN ainsi qu’une perte de fonction de C9orf72 sont donc toxiques pour les neurones. Puisque le mouvement du vers peut être rapidement évalué en cultivant les vers dans un milieu liquide, nous avons développé un criblage de molécules pouvant affecter le mouvement des vers mutants alfa-1 en culture liquide. Plus de 4 000 composés ont été évalués et 80 ameliore la mobilité des vers alfa-1. Onze molécules ont aussi été testées dans les vers exprimant l’expansion GGGGCC et huit diminuent aussi le phénotype moteur de ces vers. Finalement, des huit molécules qui diminent la toxicité causée par la perte de fonction de C9orf72 et la toxicité de l’ARN, deux restaurent aussi l’expression anormale de plusieurs transcrits d’ARN observée dans des cellules dérivées de patient C9orf72. Avec ce projet, nous voulons identifier des molécules pouvant affecter tous les modes de toxicité de C9orf72 et possiblement ouvrir de nouvelles avenues thérapeutiques

Étude de la toxicité causée par le gène C9orf72 dans la Sclérose Latérale Amyotrophique

La Sclérose Latérale Amyotrophique (SLA) est une maladie neurodégénérative qui affecte les neurones moteurs. 10% des cas sont des cas familiaux et l’étude de ces familles a mené à la découverte de plusieurs gènes pouvant causer la SLA, incluant SOD1, TARDBP et FUS. L’expansion de la répétition GGGGCC dans le gène C9orf72 est, à ce jour, la cause la plus connue de SLA. L’impact de cette expansion est encore méconnu et il reste à déterminer si la toxicité est causée par un gain de fonction, une perte de fonction ou les deux. Plusieurs gènes impliqués dans la SLA sont conservés entre le nématode Caenorhabditis elegans et l’humain. C. elegans est un vers transparent fréquemment utilisé pour des études anatomiques, comportementales et génétiques. Il possède une lignée cellulaire invariable qui inclue 302 neurones. Aussi, les mécanismes de réponse au stress ainsi que les mécanismes de vieillissement sont très bien conservés entre ce nématode et l’humain. Donc, notre groupe, et plusieurs autres, ont utilisé C. elegans pour étudier plusieurs aspects de la SLA. Pour mieux comprendre la toxicité causée par l’expansion GGGGCC de C9orf72, nous avons développé deux modèles de vers pour étudier l’impact d’une perte de fonction ainsi que d’un gain de toxicité de l’ARN. Pour voir les conséquences d’une perte de fonction, nous avons étudié l’orthologue de C9orf72 dans C. elegans, alfa-1 (ALS/FTD associated gene homolog). Les vers mutants alfa-1(ok3062) développent des problèmes moteurs causant une paralysie et une dégénérescence spécifique des neurones moteurs GABAergiques. De plus, les mutants sont sensibles au stress osmotique qui provoque une dégénérescence. D’autre part, l’expression de la séquence d’ARN contenant une répétition pathogénique GGGGCC cause aussi des problèmes moteurs et de la dégénérescence affectant les neurones moteurs. Nos résultats suggèrent donc qu’un gain de toxicité de l’ARN ainsi qu’une perte de fonction de C9orf72 sont donc toxiques pour les neurones. Puisque le mouvement du vers peut être rapidement évalué en cultivant les vers dans un milieu liquide, nous avons développé un criblage de molécules pouvant affecter le mouvement des vers mutants alfa-1 en culture liquide. Plus de 4 000 composés ont été évalués et 80 ameliore la mobilité des vers alfa-1. Onze molécules ont aussi été testées dans les vers exprimant l’expansion GGGGCC et huit diminuent aussi le phénotype moteur de ces vers. Finalement, des huit molécules qui diminent la toxicité causée par la perte de fonction de C9orf72 et la toxicité de l’ARN, deux restaurent aussi l’expression anormale de plusieurs transcrits d’ARN observée dans des cellules dérivées de patient C9orf72. Avec ce projet, nous voulons identifier des molécules pouvant affecter tous les modes de toxicité de C9orf72 et possiblement ouvrir de nouvelles avenues thérapeutiques

Numb/Numbl-Opo antagonism controls retinal epithelium morphogenesis by regulating integrin endocytosis

Polarized trafficking of adhesion receptors plays a pivotal role in controlling cellular behavior during morphogenesis. Particularly, clathrin-dependent endocytosis of integrins has long been acknowledged as essential for cell migration. However, little is known about the contribution of integrin trafficking to epithelial tissue morphogenesis. Here we show how the transmembrane protein Opo, previously described for its essential role during optic cup folding, plays a fundamental role in this process. Through interaction with the PTB domain of the clathrin adaptors Numb and Numbl via an integrin-like NPxF motif, Opo antagonizes Numb/Numbl function and acts as a negative regulator of integrin endocytosis in vivo. Accordingly, numb/numbl gain-of-function experiments in teleost embryos mimic the retinal malformations observed in opo mutants. We propose that developmental regulator Opo enables polarized integrin localization by modulating Numb/Numbl, thus directing the basal constriction that shapes the vertebrate retina epithelium.

The weaver mutation of GIRK2 results in a loss of inwardly rectifying K+ current in cerebellar granule cells.

The weaver mutation in mice results in a severe ataxia that is attributable to the degeneration of cerebellar granule cells and dopaminergic neurons in the substantia nigra. Recent genetic studies indicate that the GIRK2 gene is altered in weaver. This gene codes for a G-protein-activated, inwardly rectifying K+ channel protein (8). The mutation results in a single amino acid substitution (glycine-->serine) in the pore-forming H5 region of the channel. The functional consequences of this mutation appear to depend upon the co-expression of other GIRK subunits--leading to either a gain or loss of function. Here, we show that G-protein-activated inwardly rectifying K+ currents are significantly reduced in cerebellar granule cells from animals carrying the mutant allele. The reduction is most pronounced in homozygous neurons. These findings suggest that the death of neurons in weaver is attributable to the loss of GIRK2-mediated currents, not to the expression of a nonspecific cation current.

A novel homozygous splice acceptor site mutation of KISS1R in two siblings with normosmic isolated hypogonadotropic hypogonadism

Context: Loss-of-function mutations of the kisspeptin-1 receptor gene, KISS1R, have been identified in patients with normosmic isolated hypogonadotropic hypogonadism (nIHH). Objective: To investigate KISS1R defects in patients with absent or delayed puberty. Patients: We investigated KISS1R gene defects in a cohort of 99 Brazilian patients with nIHH or constitutional delay of puberty (CDP). Methods: The entire coding region of KISS1R was amplified by PCR followed by automatic sequencing. In addition, screening for KISS1R exonic deletions was performed by multiplex ligation-dependent probe amplification. Results: One novel homozygous KISS1R mutation was identified in two siblings with nIHH. This variant was an insertion/deletion (indel) mutation characterized by the deletion of three nucleotides (GCA) at position -2 to -4, and by the insertion of seven nucleotides (ACCGGCT) at the same position, within the 30 splice acceptor site of intron 2 of KISS1R. The brothers who carried this KISS1R mutation had no clinical evidence of pubertal development at the ages of 14 and 20 years. Computational analysis of this indel mutation predicted the generation of an abnormal protein. In addition, a new heterozygous KISS1R variant (p.E252Q) was identified in a male patient with sporadic nIHH. However, in vitro studies of this variant did not demonstrate functional impairment. Only known polymorphisms were identified in patients with CDP. Conclusion: Loss-of-function mutations of KISS1R represents a rare cause of nIHH, and was absent in patients with CDP. We have described a novel KISS1R homozygous splice acceptor site mutation in the familial form of nIHH.

Identification of residues and domains of Raf important for function in vivo and in vitro

Random mutagenesis and genetic screens for impaired Raf function in Caenorhabditis elegans were used to identify six loss-of-function alleles of lin-45 raf that result in a substitution of a single amino acid. The mutations were classified as weak, intermediate, and strong based on phenotypic severity. We engineered these mutations into the homologous residues of vertebrate Raf-1 and analyzed the mutant proteins for their underlying biochemical defects. Surprisingly, phenotype strength did not correlate with the catalytic activity of the mutant proteins. Amino acid substitutions Val-589 and Ser-619 severely compromised Raf kinase activity, yet these mutants displayed weak phenotypes in the genetic screen. Interestingly, this is because these mutant Raf proteins efficiently activate the MAPK (mitogen-activated protein kinase) cascade in living cells, a result that may inform the analysis of knockout mice. Equally intriguing was the observation that mutant proteins with non-functional Ras-binding domains, and thereby deficient in Ras-mediated membrane recruitment, displayed only intermediate strength phenotypes. This confirms that secondary mechanisms exist to couple Ras to Raf in vivo. The strongest phenotype in the genetic screens was displayed by a S508N mutation that again did not correlate with a significant loss of kinase activity or membrane recruitment by oncogenic Ras in biochemical assays. Ser-508 lies within the Raf-1 activation loop, and mutation of this residue in Raf-1 and the equivalent Ser-615 in B-Raf revealed that this residue regulates Raf binding to MEK. Further characterization revealed that in response to activation by epidermal growth factor, the Raf-S508N mutant protein displayed both reduced catalytic activity and aberrant activation kinetics: characteristics that may explain the C. elegans phenotype.

Small ubiquitin-like modifier conjugating enzyme with active site mutation acts as dominant negative inhibitor of SUMO conjugation in arabidopsis(F).

Small ubiquitin-like modifier (SUMO) conjugation affects a broad range of processes in plants, including growth, flower initiation, pathogen defense, and responses to abiotic stress. Here, we investigate in vivo and in vitro a SUMO conjugating enzyme with a Cys to Ser change in the active site, and show that it has a dominant negative effect. In planta expression significantly perturbs normal development, leading to growth retardation, early flowering and gene expression changes. We suggest that the mutant protein can serve as a probe to investigate sumoylation, also in plants for which poor genetic infrastructure precludes analysis via loss-of-function mutants.

Complete hypogonadotropic hypogonadism associated with a novel inactivating mutation of the gonadotropin-releasing hormone receptor.

In this study, we describe a patient with a phenotype of complete hypogonadotropic hypogonadism who presented primary failure of pulsatile GnRH therapy, but responded to exogenous gonadotropin administration. This patient bore a novel point mutation (T for A) at codon 168 of the gene encoding the GnRH receptor (GnRH-R), resulting in a serine to arginine change in the fourth transmembrane domain of the receptor. This novel mutation was present in the homozygous state in the patient, whereas it was in the heterozygous state in both phenotypically normal parents. When introduced into the complementary DNA coding for the GnRH-R, this mutation resulted in the complete loss of the receptor-mediated signaling response to GnRH. In conclusion, we report the first mutation of the GnRH-R gene that can induce a total loss of function of this receptor and is associated with a phenotype of complete hypogonadotropic hypogonadism.

Analysis of stop-gain and frameshift variants in human innate immunity genes.

Loss-of-function variants in innate immunity genes are associated with Mendelian disorders in the form of primary immunodeficiencies. Recent resequencing projects report that stop-gains and frameshifts are collectively prevalent in humans and could be responsible for some of the inter-individual variability in innate immune response. Current computational approaches evaluating loss-of-function in genes carrying these variants rely on gene-level characteristics such as evolutionary conservation and functional redundancy across the genome. However, innate immunity genes represent a particular case because they are more likely to be under positive selection and duplicated. To create a ranking of severity that would be applicable to innate immunity genes we evaluated 17,764 stop-gain and 13,915 frameshift variants from the NHLBI Exome Sequencing Project and 1,000 Genomes Project. Sequence-based features such as loss of functional domains, isoform-specific truncation and nonsense-mediated decay were found to correlate with variant allele frequency and validated with gene expression data. We integrated these features in a Bayesian classification scheme and benchmarked its use in predicting pathogenic variants against Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM) disease stop-gains and frameshifts. The classification scheme was applied in the assessment of 335 stop-gains and 236 frameshifts affecting 227 interferon-stimulated genes. The sequence-based score ranks variants in innate immunity genes according to their potential to cause disease, and complements existing gene-based pathogenicity scores. Specifically, the sequence-based score improves measurement of functional gene impairment, discriminates across different variants in a given gene and appears particularly useful for analysis of less conserved genes.

Regulation of HCF-1 function via proteolytic maturation and HCF-1 subunit interaction

Abstract : Host-Cell Factor 1 (HCF-1) was first discovered in the study of the herpes simplex virus (HSV) infection. HCF-1 is one of the two cellular proteins that compose the VP16-induced complex, a key activator of HSV lytic infection. lncleed, when HSV infects human cells, it is able to enter two modes of infection: lytic or latent. The V`P16-induced complex promotes the lytic mode and in so doing the virus targets important cellular regulatory proteins, such as HCF-1, to manipulate the status of the infected cell. Indeed, HCF-1 regulates human cell proliferation and the cell cycle at different steps. In human, HCF-1 is unusual in that it undergoes a process of proteolytic maturation that results from cleavages at six centrally located 26 amino acid repeats called HCF-1pro repeats. This generates a heterodimeric complex of stably associated amino- (HCF-1n) and carboxy- (HCF-1c) terminal subunits. The absence of the HCF-1 N or HCF-1; subunit leads predominantly to either G1 or M phase defects, respectively. We have hypothesized that HCF-1 forms a heterodimeric complex to permit communication between the two subunits of HCF-1 involved in regulating different phases of the cell cycle. Indeed, there is evidence for such inter-subunit communication because a point mutation called P134S in the HCF-1N subunit in the temperature-sensitive hamster cell line tsBN67 causes, addition to G1- phase defects associated with the HCF-1n subunit, M-phase defects similar to the defects seen upon loss of HCF-1 function. Furthermore, inhibition of the proteolytic maturation of HCF-1 by deletion of the six HCF-1pro repeats (HCF-1Aimo) also leads to M-phase defects, specifically cytokinesis defects leading to binucleation, indicating that there is loss of HCF-15 function in the absence of HCF-1 maturation. I demonstrate that individual point mutations in each of the six HCF-1pro repeats that prevent HCF-1 proteolytic maturation also lead to binucleation; however, this defect can be latgely rescued by the presence of just one HCF-1pRO sequence in I-ICF»1. These results argue that processing itself is important for the HCF-1g function. In fact, until now, the hypothesis was that the proteolytic processing per se is more important for HCF-1C function than the proteolytic processing region. But I show that processing per se is not sufticient to rescue multinucleation, but that the HCF-lpm sequence itself is crucial. This discovery leads to the conclusion that the I-ICF-1pRO repeats have an additional function important for HCF-le function. From the studies of others, one potential function of the HCF-lrxo tepeats is as a binding site for O-link NAcetyl glycosamine tansferase (OGT) to glycosylate an HCF-1n-sunbunit region called the Basic region. This new function suggests the Basic region of HCF-1n is also implicated in the communication between the two subunits. This inter-subunit communication was analyzed in more detail with the studies of the Pl34S mutation and the residues 382-450 region of HCF-l that when removed prevents HCF-l subunit association. I demonstrate that the point mutation also leads to a binucleation defect in Hela cells as well as in the tsBN67 cells. In addition, the effect of this mutation on the regulation of HCF-1c activity seems to interfere with that of the HCF-lpgg repeats because the sum of the deletion of the proteolytic processing region and the point mutation surprisingly leads to re-establishment of correct cytokinesis. The study of the 382-450 HCF-lN region also yielded surprising results. This region important for the association of the two subunits is also important for both HCF-1c function in M phase and G1 phase progression. Thus, I have discovered two main functions of this region: its role in the regulation of HCF-lc function in M phase and its involvement in the regulation of G1/S phase ?- an HCF-1n function. These results support the importance of inter-subunit communication in HCF-1 functions. My research illuminates the understanding of the interaction of the two subunits by showing that the whole HCF-1n subunit is involved in the inter-subunit communication in order to regulate HCF-1c function. For this work, I was concentrated on the study of cytokinesis; the first phenotype showing the role of HCF-1c in the M phase. Then, I extended the study of the M phase with analysis of steps earlier to cytokinesis. Because some defects in the chromosome segregation was already described in the absence of HCF-1, I decided to continue the study of M phase by checking effects on the chromosome segregation. I showed that the HCF-1n subunit and HCF-1pro repeats are both important for this key step of M phase. I show that the binucleation phenotype resulting from deletion or mutation in HCF-1pro repeats, Pl34S point mutation or the lack of the region 382-450 are correlated with micronuclei, and chromosome segregation and alignment defects. This suggests that HCF«lç already regulates M phase during an early step and could be involved in the complex regulation of chromosome segregation. Because one of the major roles of HCF-1 is to be a transcription regulator, I also checked the capacity of HCF-1 to bind to the chromatin in my different cell lines. All my recombinant proteins can bind the chromatin, except for, as previously described, the HCF-1 with the P134S point mutation, This suggests that the binding of HCF-1 to the chromatin is not dependant to the Basic and proteolytic regions but more to the Kelch domain. Thus, if the function of HCF-ig in M phase is dependant to its chromatin association, the intercommunication and the proteolytic region are not involved in the ability to bind to the chromatin but more to bind to the right place of the chromatin or to be associated with the co-factors. Résumé : L'étude de l'infection par le virus Herpes Simplex (HSV) a permis la découverte de la protéine HCF-1 (Host-Cell Factor). HCF-1 est une des protéines cellulaires qui font partie du complexe induit par VP16 ; ce complexe est la clef pour l'activation de la phase lytique de HSV. Afin de manipuler les cellules infectées, le complexe induit pas le VPIG devrait donc cibler les protéines importantes pour la régulation cellulaire, telles que la protéine HCF-1. Cette dernière s'avère donc être un senseur pour la cellule et devrait également jouer un rôle de régulation lors des différentes phases du cycle cellulaire. Chez l'humain, HCF-1 a la particularité de devoir passer par une phase de maturation pour devenir active. Lors de cette maturation, la protéine subit une coupure protéolytique au niveau de six répétitions composées de 26 acides aminés, appelé HCF-1pro repeats. Cette coupure engendre la formation d'un complexe formé de deux sous-unités, HCF-1n et HCF-1c, associées l'une à l'autre de façon stable. Enlever la sous-unité HCF-IN ou C entraîne respectivement des défauts dans la phase G1 et M. Nous pensons donc que HCF-1 forme un complexe hétérodimérique afin de permettre la communication entre les molécules impliquées dans la régulation des différentes phases du cycle cellulaire. Cette hypothèse est déduite suite à deux études: l'une réalisée sur la lignée cellulaire tsBN67 et l'autre portant sur l'inhibition de la maturation protéolytique. La lignée cellulaire tsBN67, sensible à la température, porte la mutation Pl 345 dans la sous-unité HCF-1n. Cette mutation, en plus d'occasionner des défauts dans la phase G1 (défauts liés à la sous-unité HCF-1N), a aussi pour conséquence d'entrainer des défauts dans la phase M, défauts similaires à ceux dus a la perte de la sous-unité HCF-1c. Quant à la maturation protéolytique, l'absence de la région de la protéolyse provoque la binucléation, défaut lié à la cytokinèse, indiquant la perte de la fonction de la sous-unité HCF-1c. Au cours de ma thèse, j'ai démontré que des mutations dans les HCF-1=no repeats, qui bloquent la protéolyse, engendrent la binucléation ; cependant ce défaut peut être corrigé pas l'ajout d'un HCF-1pro repeat dans un HCF-1 ne contenant pas la région protéolytique. Ces résultats soutiennent l'idée que la région protéolytique est importante pour le bon fonctionnement de HCF-1c. En réalité jusqu'a maintenant on supposait que le mécanisme de coupure était plus important que la région impliquée pour la régulation de la fonction de HCF-1;. Mais mon étude montre que la protéolyse n'est pas suffisante pour éviter la binucléation ; en effet, les HCF-1pro repeats semblent jouer le rôle essentiel dans le cycle cellulaire. Cette découverte conduit à la conclusion que les HCF-1pro repeats ont sûrement une fonction autre qui serait cruciale pour la foncton de HCF-1c. Une des fonctions possibles est d'être le site de liaison de l'O-linked N-acetylglucosamine transférase (OGT) qui glycosylerait la région Basique de HCF-1n. Cette nouvelle fonction suggère que la région Basique est aussi impliquée dans la communication entre les deux sous- unités. L'intercommunication entre les deux sous-unités ai été d'ailleurs analysée plus en détail dans mon travail à travers l'étude de la mutation Pl34S et de la région 382-450, essentielle pour l'association des deux sous»unités. J'ai ainsi démontré que la mutation P134S entraînait aussi des défauts dans la cytokinése dans la lignée cellulaire Hela, de plus, son influence sur HCF-1c semble interférer avec celle de la région protéolytique. En effet, la superposition de ces deux modifications dans HCF-1 conduit au rétablissement d'une cytokinése correcte. Concernant la région 382 à 450, les résultats ont été assez surprenants, la perte de cette région provoque l'arrêt du cycle en G1 et la binucléation, ce qui tend à prouver son importance pour le bon fonctionnement de HCF-1n et de HCF-1c. Cette découverte appuie par conséquent l'hypotl1èse d'une intercommunicatzion entre les deux sous-unités mettant en jeu les différentes régions de HCF-1n. Grâce à mes recherches, j'ai pu améliorer la compréhension de l'interaction des deux sous-unités de HCF-1 en montrant que toutes les régions de HCF-1n sont engagées dans un processus d'intercommunication, dont le but est de réguler l'action de HCF-1c. J'ai également mis en évidence une nouvelle étape de la maturation de HCF-1 qui représente une phase importante pour l'activation de la fonction de HCF-1c. Afin de mettre à jour cette découverte, je me suis concentrée sur l'étude de l'impact de ces régions au niveau de la cytokinése qui fut le premier phénotype démontrant le rôle de HCF-1c dans la phase M. A ce jour, nous savons que HCF-1c joue un rôle dans la cytokinèse, nous ne connaissons pas encore sa fonction précise. Dans le but de cerner plus précisément cette fonction, j'ai investigué des étapes ultérieures ai la cytokinèse. Des défauts dans la ségrégation des chromosomes avaient déjà été observés, ai donc continué l'étude en prouvant que HCF-1n et les HCF-1pro repeats sont aussi importants pour le bon fonctionnement de cette étape clef également régulée par HCF-1c. J' ai aussi montré que la région 382-450 et la mutation P134S sont associées à un taux élevé de micronoyaux, de défauts dans la ségrégation des chromosomes. L'une des fonctions principales de HCF-1 étant la régulation de la transcription, j'ai aussi contrôlé la capacité de HCF-1 à se lier à la chromatine après insertion de mutations ou délétions dans HCF-1n et dans la région protéolytique. Or, à l'exception des HCF-1 contenant la mutation P134S, la sous-unité HCF-1c des HCF-1 tronquées se lie correctement à la chromatine. Cette constatation suggère que la liaison entre HCF-1c et chromatine n'est pas dépendante de la région Basique ou Protéolytique mais peut-être vraisemblablement de la région Kelch. Donc si le rôle de HCF-1c est dépendant de sa capacité â activer la transcription, l'intercommunication entre les deux sous-unités et la région protéolytique joueraient un rôle important non pas dans son habileté à se lier à la chromatine, mais dans la capacité de HCF-1 à s'associer aux co-facteurs ou à se placer sur les bonnes régions du génome.

Homozygosity for a novel truncating mutation confirms TBX15 deficiency as the cause of Cousin syndrome.

Cousin syndrome, also called pelviscapular dysplasia (OMIM 260660), is characterized by short stature, craniofacial dysmorphism, and multiple skeletal anomalies. Following its description in two sibs in 1982, no new cases have been observed until the observation of two unrelated cases in 2008 who were homozygous for frameshift mutations in TBX15. We investigated an adult individual with short stature, a complex craniofacial dysmorphism, malformed and rotated ears, short neck, elbow contractures, hypoacusis, and hypoplasia of scapula and pelvis on radiographs. We identified homozygosity for a novel nonsense mutation (c.841C>T) in TBX15 predicted to cause a premature stop (p.Arg281*) with truncation of the protein. This observation confirms that Cousin syndrome is a consistent and clinically recognizable phenotype caused by loss of function of TBX15.

VAX1 mutation associated with microphthalmia, corpus callosum agenesis and orofacial clefting-the first description of a VAX1 phenotype in humans.

Vax1 and Vax2 have been implicated in eye development and the closure of the choroid fissure in mice and zebrafish. We sequenced the coding exons of VAX1 and VAX2 in 70 patients with anophthalmia/microphthalmia. In VAX1, we observed homozygosity for two successive nucleotide substitutions c.453G>A and c.454C>A, predicting p.Arg152Ser, in a proband of Egyptian origin with microphthalmia, small optic nerves, cleft lip/palate and corpus callosum agenesis. This mutation affects an invariant residue in the homeodomain of VAX1 and was absent from 96 Egyptian controls. It is likely that the mutation results in a loss of function, as the mutation results in a phenotype similar to the Vax1 homozygous null mouse. We did not identify any mutations in VAX2. This is the first description of a phenotype associated with a VAX1 mutation in humans and establishes VAX1 as a new causative gene for anophthalmia/microphthalmia. ©2011 Wiley Periodicals, Inc.

Phosphatidylethanolamine critically supports internalization of cell-penetrating protein C inhibitor.

Although their contribution remains unclear, lipids may facilitate noncanonical routes of protein internalization into cells such as those used by cell-penetrating proteins. We show that protein C inhibitor (PCI), a serine protease inhibitor (serpin), rapidly transverses the plasma membrane, which persists at low temperatures and enables its nuclear targeting in vitro and in vivo. Cell membrane translocation of PCI necessarily requires phosphatidylethanolamine (PE). In parallel, PCI acts as a lipid transferase for PE. The internalized serpin promotes phagocytosis of bacteria, thus suggesting a function in host defense. Membrane insertion of PCI depends on the conical shape of PE and is associated with the formation of restricted aqueous compartments within the membrane. Gain- and loss-of-function mutations indicate that the transmembrane passage of PCI requires a branched cavity between its helices H and D, which, according to docking studies, precisely accommodates PE. Our findings show that its specific shape enables cell surface PE to drive plasma membrane translocation of cell-penetrating PCI.

A homozygous missense mutation in SCNN1A is responsible for a transient neonatal form of pseudohypoaldosteronism type 1.

Pseudohypoaldosteronism type 1 (PHA1) is a monogenic disorder of mineralocorticoid resistance characterized by salt wasting, hyperkalemia, high aldosterone levels, and failure to thrive. An autosomal recessive form (AR-PHA1) is caused by mutations in the epithelial sodium channel ENaC with usually severe and persisting multiorgan symptoms. The autosomal dominant form of PHA1 (AD-PHA1) is due to mutations in the mineralocorticoid receptor causing milder and transient symptoms restricted to the kidney. We identified a homozygous missense mutation in the SCNN1A gene (c.727T>C/p.Ser(243)Pro), encoding α-subunit of ENaC (α-ENaC) in a prematurely born boy with a severe salt-losing syndrome. The patient improved rapidly under treatment, and dietary salt supplementation could be stopped after 6 mo. Interestingly, the patient's sibling born at term and harboring the same homozygous Ser(243)Pro mutation showed no symptom of salt-losing nephropathy. In vitro expression of the αSer(243)Pro ENaC mutant revealed a slight but significant decrease in ENaC activity that is exacerbated in the presence of high Na(+) load. Our study provides the first evidence that ENaC activity is critical for the maintenance of salt balance in the immature kidney of preterm babies. Together with previous studies, it shows that, when the kidney is fully mature, the severity of the symptoms of AR-PHA1 is related to the degree of the ENaC loss of function. Finally, this study identifies a novel functional domain in the extracellular loop of ENaC.

Effects of fou8/fry1 mutation on sulfur metabolism: is decreased internal sulfate the trigger of sulfate starvation response?

The fou8 loss of function allele of adenosine bisphosphate phosphatase FIERY1 results in numerous phenotypes including the increased enzymatic oxygenation of fatty acids and increased jasmonate synthesis. Here we show that the mutation causes also profound alterations of sulfur metabolism. The fou8 mutants possess lower levels of sulfated secondary compounds, glucosinolates, and accumulate the desulfo-precursors similar to previously described mutants in adenosine 5'phosphosulfate kinase. Transcript levels of genes involved in sulfate assimilation differ in fou8 compared to wild type Col-0 plants and are similar to plants subjected to sulfate deficiency. Indeed, independent microarray analyses of various alleles of mutants in FIERY1 showed similar patterns of gene expression as in sulfate deficient plants. This was not caused by alterations in signalling, as the fou8 mutants contained significantly lower levels of sulfate and glutathione and, consequently, of total elemental sulfur. Analysis of mutants with altered levels of sulfate and glutathione confirmed the correlation of sulfate deficiency-like gene expression pattern with low internal sulfate but not low glutathione. The changes in sulfur metabolism in fou8 correlated with massive increases in 3'-phosphoadenosine 5'-phosphate levels. The analysis of fou8 thus revealed that sulfate starvation response is triggered by a decrease in internal sulfate as opposed to external sulfate availability and that the presence of desulfo-glucosinolates does not induce the glucosinolate synthesis network. However, as well as resolving these important questions on the regulation of sulfate assimilation in plants, fou8 has also opened an array of new questions on the links between jasmonate synthesis and sulfur metabolism.