ナンスホラン症候群の患者における新しい原因変異と変異体NHS-Aタンパク質アイソフォームの局在の変化

目的：ナンスホラン症候群は、通常、重度の両側先天性白内障と歯の異常によって特徴付けられます。ナンスホラン症候群（NHS）遺伝子の切り捨て変異は、このX連鎖遺伝性障害を引き起こします。NHSは、2つのアイソフォーム、NHS-AとNHS-1Aをコードします。眼のレンズは、上皮および神経細胞特異的アイソフォームであるNHS-Aを発現します。NHS-Aタンパク質は、細胞周辺のレンズ上皮に局在しています。これまでのデータは、上皮細胞の細胞細胞接合でのこのアイソフォームの役割を示唆しています。この研究は、ナンス球症候群と診断された新しい患者の原因変異を特定し、NHS-Aタンパク質の細胞内局在化に対する変異の効果を調査することを目的としています。 方法：NHSのすべてのコーディングエクソンは、ポリメラーゼ連鎖反応（PCR）およびシーケンスによる変異についてスクリーニングされました。PCRベースの突然変異誘発を実施して、NHS-A cDNAに3つの独立した変異を導入しました。変異タンパク質の発現と局在は、哺乳類の上皮細胞で決定されました。 結果：切り捨ての突然変異は、4か国の10人の無関係な患者のうち6人で発見されました。4人の患者のそれぞれは、新規突然変異（R248X、P264FS、K1198FS、およびI1302FS）を搭載し、他の2人の患者のそれぞれは、以前に報告された2人の突然変異（R373XおよびR879X）を運びました。4人の患者に遺伝子に変異は見つかりませんでした。2つの疾患を引き起こす突然変異（R134FSおよびR901X）と人工変異（T1357FS）は、NHS-Aタンパク質の早期切り捨てをもたらしました。3つの変異タンパク質はすべて、上皮細胞の細胞周辺に局在することができず、代わりに細胞質で発見されました。 結論：この研究は、NHSで特定された変異の総数を18から18にもたらします。変異分析によって明らかにされた変異NHS-Aタンパク質の誤局在は、レンズ上皮などの上皮細胞の細胞細胞接合部に悪影響を与えると予想されます。ナンスホラン症候群患者の白内障形成を説明する場合があります。突然変異解析は、その局在、したがって、上皮細胞接合部での機能のために、NHS-A領域の重要性にも光を当てました。

PURPOSE: Nance-Horan syndrome is typically characterized by severe bilateral congenital cataracts and dental abnormalities. Truncating mutations in the Nance-Horan syndrome (NHS) gene cause this X-linked genetic disorder. NHS encodes two isoforms, NHS-A and NHS-1A. The ocular lens expresses NHS-A, the epithelial and neuronal cell specific isoform. The NHS-A protein localizes in the lens epithelium at the cellular periphery. The data to date suggest a role for this isoform at cell-cell junctions in epithelial cells. This study aimed to identify the causative mutations in new patients diagnosed with Nance-Horan syndrome and to investigate the effect of mutations on subcellular localization of the NHS-A protein. METHODS: All coding exons of NHS were screened for mutations by polymerase chain reaction (PCR) and sequencing. PCR-based mutagenesis was performed to introduce three independent mutations in the NHS-A cDNA. Expression and localization of the mutant proteins was determined in mammalian epithelial cells. RESULTS: Truncating mutations were found in 6 out of 10 unrelated patients from four countries. Each of four patients carried a novel mutation (R248X, P264fs, K1198fs, and I1302fs), and each of the two other patients carried two previously reported mutations (R373X and R879X). No mutation was found in the gene in four patients. Two disease-causing mutations (R134fs and R901X) and an artificial mutation (T1357fs) resulted in premature truncation of the NHS-A protein. All three mutant proteins failed to localize to the cellular periphery in epithelial cells and instead were found in the cytoplasm. CONCLUSIONS: This study brings the total number of mutations identified in NHS to 18. The mislocalization of the mutant NHS-A protein, revealed by mutation analysis, is expected to adversely affect cell-cell junctions in epithelial cells such as the lens epithelium, which may explain cataractogenesis in Nance-Horan syndrome patients. Mutation analysis also shed light on the significance of NHS-A regions for its localization and, hence, its function at epithelial cell junctions.