Materna; *maschio

Analisi mutazionale in un paziente con mutazione nei geni PMM2 e ATP2B3.

In un paziente con ritardo psicomotorio, ipotonia generalizzata, iporeflessia e

nistagmo sono state identificate mutazioni nei geni PMM2 e ATP2B3. Il gene

PMM2 codifica per una fosfomannomutasi-2, enzima che catalizza

isomerizzazione del mannosio-6-fosfato a mannosio-1-fosfato. Mutazioni a carico

di questo gene sono associate a disordini della glicosilazione di tipo I (CDG-1) e

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Serrano et al., 2015). La mutazione identificata nel paziente nel gene PMM2 è in

eterozigosi composta: p.(R123Q)/p.(G214S) (figura 9). Studi condotti sui

fibroblasti del paziente hanno mostrato una riduzione della normale attività

enzimatica. Inoltre, il paziente è portatore in emizigosi di una variante missenso

p.(G733R) nel gene ATP2B3 ereditata dalla madre, localizzata all’interno del

dominio P catalitico della proteina (figura 9). Il gene ATP2B3 codifica per

l’isoforma 3 dell’ATPasi trasportatore di Calcio (Ca2+)_{, espressa soltanto a livello} del sistema nervoso centrale, e implicata nella regolazione dell’omeostasi del

Ca2+_{. La variante G733R non ha alcun effetto sui livelli di espressione della}

proteina, ma influenza la sua attività di regolazione dei livelli diCa2+

intracellulare, come confermato da studi funzionali in vitro. Inoltre, l’analisi di

modeling ha dimostrato che per il corretto folding della proteina è necessario che

in posizione 733 sia presente un residuo amminoacidico di piccole dimensioni; la

sostituzione della glicina wild-type con un’arginina, determinerebbe un maggiore

ingombro, con una conseguente alterazione della conformazione della proteina.

L’ipotesi che le varianti identificate in entrambi i geni possano concorrere alla determinazione del fenotipo del paziente, sembrerebbe supportata da recenti studi,

i quali dimostrano che PMM2 è un enzima Ca2+_{-sensibile (Andreotti et al. 2014).}

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concomitante aumento locale di Ca2+ derivante dal difetto di ATP2B3

contribuirebbe ulteriormente alla diminuzione della sua dell'attività.

Figura 9: Sequenza Sanger delle mutazioni in PMM2 e ATP2B3 nel paziente e nel controllo.

Questi dati suggeriscono che eventuali co-mutazioni possano agire in modo

sinergico con la mutazione principale e fungere da modulatori del fenotipo.

Mutazione missenso nel gene VLDLR associato ad una forma lieve di Sindrome da Dysequilibrium (Micalizzi et al. 2016a)

La sindrome da Dysequilibrium (DES) è un’atassia congenita non progressiva

caratterizzata da grave ritardo mentale, atassia del tronco e ritardo della

deambulazione, che risulta essere quadrupedica o assente. Solo una minoranza dei

pazienti riesce a raggiungere la deambulazione eretta (con o senza supporto) dopo

l’età di 6 anni. Allo stesso modo, anche la disabilità intellettiva può variare da moderata a grave ed il linguaggio può essere assente o disartrico. Mutazioni

recessive loss-of-function nel gene del recettore delle lipoproteine a bassa densità

(VLDLR) rappresentano la causa più comune di DES. In letteratura,

precedentemente, sono state descritte soltanto due mutazioni missenso in

omozigosi, entrambe causative di un quadro fenotipico grave (Ali et al. 2012;

Azmanov et al. 2013). Il nostro studio, pubblicato sulla rivista Neurogenetics

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cui è stata identificata mediante analisi NGS una variante missenso in omozigosi

nel gene VLDLR p.(C419Y). Il fenotipo clinico era caratterizzato da lievi tremori

disartria e deambulazione autonoma raggiunta all’età di 7 anni (con andatura

lievemente atassica). Le immagini di RMN mostravano ipoplasia ponto-

cerebellare, agenesia del verme e semplificazione dei giri corticali (figura10).

Figura 10: RMNA, Sagittale T2-, B, Coronale T2- e C, Assiale T1-pesata. La RMN della paziente mostra una

severa ipoplasia cerebellare con completa assenza di folia del verme, marcata ipoplasia del ponte (A) e semplificazione del pattern di giri corticali (C).

Tale fenotipo, a decorso benigno, è verosimilmente da ricondurre ad un effetto

meno dirompente della mutazione, localizzata in un dominio (EGF-B) non

fondamentale per la funzione della proteina.

La variante p. (C419Y) rappresenta la terza mutazione missenso identificata in

omozigosi nei pazienti affetti da DES; i fenotipi associati alle altre due mutazioni

erano entrambi più gravi (figura 11). In particolare, la mutazione p.C706F è stata

descritta da Ali e collaboratori, nessuno dei pazienti ha raggiunto una

deambulazione indipendente ed uno soltanto è stato in grado di camminare in

posizione bipede con l’aiuto di un sostegno. Il deficit cognitivo era moderato, mentre linguaggio era assente in tutti. La RMN cerebrale ha mostrato un'ipoplasia

cerebellare grave e una semplificazione dei giri corticali (Ali et al. 2012). La

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colleghi in una famiglia consanguinea Gipsy con tre fratelli affetti (esaminati in

età adulta). Tutti presentavano una grave atassia del tronco, deficit cognitivo da

moderato a grave e linguaggio notevolmente disartrico (Azmanov et al. 2013).

Il recettore VLDLR fa parte del pathway della reelina ed ha un’elevata omologia

con LDLR, mutato nell’ipercolesterolemia familiare (Soutar and Naoumova

2007). È costituito da otto domini leganti il ligando (sette in LDLR), due moduli

EGF-like (EGF-A e EGF-B), una struttura β-propeller ed un terzo modulo EGF-

like (EGF-C). La variante p.(C706F) ricade nel dominio EGF-B, mentre le

mutazioni missenso descritte in precedenza sono localizzate rispettivamente nel

β-propeller [p.(D487Y)] e nell’interfaccia tra il β-propeller ed il dominio EGF-C (p.C706F) (Beglova and Blacklow 2005)(figura 11). Il dominio β-propeller in

LDLR è fondamentale per il rilascio del ligando e per il riciclo del recettore,

mentre la funzione dei domini EGF-A e EGF-B non è ancora ben conosciuta

(Beglova and Blacklow 2005). È possibile quindi supporre che il fenotipo lieve

descritto sia legato alla posizione della variante identificata, la quale è localizzata

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Figura 11: a) Pedigree della famiglia che mostra la segregazione della mutazione, elettroferogrammi e

conservazione del residuo amminoacidico in specie distinte, compresi gli invertebrati, i protozoi e le piante; b) Struttura schematica della proteina VLDLR (aminoacidi da 1 a 819), con i domini previsti dal SMART e la posizione delle tre mutazioni omozigoti missenso (sopra); c) Modello della struttura prevista dai residui 353-751 di VLDLR umano. I colori corrispondono ai domini proteici mostrati in b. Secondo il database UniProtKP (http://www.uniprot.org/uniprot/P98155), C419 forma un legame di disolfuro con C406, che viene abolito in presenza dell'amminoacido mutato Y419 (vedi regione ingrandita). Gli aminoacidi dalle altre due mutazioni omozigoti missenso riportate in letteratura sono anche indicate in questo modello (C706 forma un legame di disolfuro con C719)

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