دورية أكاديمية
TUBG1 missense variants underlying cortical malformations disrupt neuronal locomotion and microtubule dynamics but not neurogenesis.
| العنوان: | TUBG1 missense variants underlying cortical malformations disrupt neuronal locomotion and microtubule dynamics but not neurogenesis. |
|---|---|
| المؤلفون: | Ivanova EL; Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire, 67400, Illkirch, France.; Centre National de la Recherche Scientifique, UMR7104, 67400, Illkirch, France.; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, U1258, 67400, Illkirch, France.; Université de Strasbourg, 67000, Strasbourg, France., Gilet JG; Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire, 67400, Illkirch, France.; Centre National de la Recherche Scientifique, UMR7104, 67400, Illkirch, France.; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, U1258, 67400, Illkirch, France.; Université de Strasbourg, 67000, Strasbourg, France., Sulimenko V; Institute of Molecular Genetics of the Czech Academy of Sciences, Vídeňská 1083, 142 20, Prague, Czech Republic., Duchon A; Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire, 67400, Illkirch, France.; Centre National de la Recherche Scientifique, UMR7104, 67400, Illkirch, France.; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, U1258, 67400, Illkirch, France.; Université de Strasbourg, 67000, Strasbourg, France., Rudolf G; Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire, 67400, Illkirch, France.; Centre National de la Recherche Scientifique, UMR7104, 67400, Illkirch, France.; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, U1258, 67400, Illkirch, France.; Université de Strasbourg, 67000, Strasbourg, France., Runge K; Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire, 67400, Illkirch, France.; Centre National de la Recherche Scientifique, UMR7104, 67400, Illkirch, France.; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, U1258, 67400, Illkirch, France.; Université de Strasbourg, 67000, Strasbourg, France., Collins SC; Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire, 67400, Illkirch, France.; Centre National de la Recherche Scientifique, UMR7104, 67400, Illkirch, France.; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, U1258, 67400, Illkirch, France.; Université de Strasbourg, 67000, Strasbourg, France.; Université de Bourgogne, SVTE, Boulevard Gabriel, 21000, Dijon, France., Asselin L; Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire, 67400, Illkirch, France.; Centre National de la Recherche Scientifique, UMR7104, 67400, Illkirch, France.; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, U1258, 67400, Illkirch, France.; Université de Strasbourg, 67000, Strasbourg, France., Broix L; Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire, 67400, Illkirch, France.; Centre National de la Recherche Scientifique, UMR7104, 67400, Illkirch, France.; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, U1258, 67400, Illkirch, France.; Université de Strasbourg, 67000, Strasbourg, France., Drouot N; Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire, 67400, Illkirch, France.; Centre National de la Recherche Scientifique, UMR7104, 67400, Illkirch, France.; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, U1258, 67400, Illkirch, France.; Université de Strasbourg, 67000, Strasbourg, France., Tilly P; Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire, 67400, Illkirch, France.; Centre National de la Recherche Scientifique, UMR7104, 67400, Illkirch, France.; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, U1258, 67400, Illkirch, France.; Université de Strasbourg, 67000, Strasbourg, France., Nusbaum P; Service de Biochimie et de Génétique Moléculaire, Hôpital Cochin, AP-HP, Paris, 75014, France., Vincent A; Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire, 67400, Illkirch, France.; Centre National de la Recherche Scientifique, UMR7104, 67400, Illkirch, France.; Université de Strasbourg, 67000, Strasbourg, France., Magnant W; Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire, 67400, Illkirch, France.; Centre National de la Recherche Scientifique, UMR7104, 67400, Illkirch, France.; Université de Strasbourg, 67000, Strasbourg, France., Skory V; Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire, 67400, Illkirch, France.; Centre National de la Recherche Scientifique, UMR7104, 67400, Illkirch, France.; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, U1258, 67400, Illkirch, France.; Université de Strasbourg, 67000, Strasbourg, France., Birling MC; CELPHEDIA, PHENOMIN, Institut Clinique de la Souris (ICS), 1 rue Laurent Fries, F-67404, Illkirch-Graffenstaden, France., Pavlovic G; CELPHEDIA, PHENOMIN, Institut Clinique de la Souris (ICS), 1 rue Laurent Fries, F-67404, Illkirch-Graffenstaden, France., Godin JD; Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire, 67400, Illkirch, France.; Centre National de la Recherche Scientifique, UMR7104, 67400, Illkirch, France.; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, U1258, 67400, Illkirch, France.; Université de Strasbourg, 67000, Strasbourg, France., Yalcin B; Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire, 67400, Illkirch, France.; Centre National de la Recherche Scientifique, UMR7104, 67400, Illkirch, France.; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, U1258, 67400, Illkirch, France.; Université de Strasbourg, 67000, Strasbourg, France., Hérault Y; Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire, 67400, Illkirch, France.; Centre National de la Recherche Scientifique, UMR7104, 67400, Illkirch, France.; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, U1258, 67400, Illkirch, France.; Université de Strasbourg, 67000, Strasbourg, France., Dráber P; Institute of Molecular Genetics of the Czech Academy of Sciences, Vídeňská 1083, 142 20, Prague, Czech Republic., Chelly J; Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire, 67400, Illkirch, France.; Centre National de la Recherche Scientifique, UMR7104, 67400, Illkirch, France.; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, U1258, 67400, Illkirch, France.; Université de Strasbourg, 67000, Strasbourg, France.; Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg, Université de Strasbourg, 67000, Strasbourg, France.; Laboratoire de Diagnostic Génétique, Hôpitaux Universitaire de Strasbourg, 67000, Strasbourg, France., Hinckelmann MV; Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire, 67400, Illkirch, France. hinckelm@igbmc.fr.; Centre National de la Recherche Scientifique, UMR7104, 67400, Illkirch, France. hinckelm@igbmc.fr.; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, U1258, 67400, Illkirch, France. hinckelm@igbmc.fr.; Université de Strasbourg, 67000, Strasbourg, France. hinckelm@igbmc.fr. |
| المصدر: | Nature communications [Nat Commun] 2019 May 13; Vol. 10 (1), pp. 2129. Date of Electronic Publication: 2019 May 13. |
| نوع المنشور: | Journal Article; Research Support, Non-U.S. Gov't; Video-Audio Media |
| اللغة: | English |
| بيانات الدورية: | Publisher: Nature Pub. Group Country of Publication: England NLM ID: 101528555 Publication Model: Electronic Cited Medium: Internet ISSN: 2041-1723 (Electronic) Linking ISSN: 20411723 NLM ISO Abbreviation: Nat Commun Subsets: MEDLINE |
| أسماء مطبوعة: | Original Publication: [London] : Nature Pub. Group |
| مواضيع طبية MeSH: | Malformations of Cortical Development/*genetics , Microtubules/*metabolism , Neurogenesis/*genetics , Neurons/*physiology , Tubulin/*genetics, Animals ; Behavior, Animal ; Cell Movement/genetics ; Centrosome/metabolism ; Cerebral Cortex/abnormalities ; Cerebral Cortex/cytology ; Cerebral Cortex/diagnostic imaging ; Disease Models, Animal ; Embryo, Mammalian ; Epilepsy/genetics ; Female ; Fibroblasts/cytology ; Fibroblasts/metabolism ; Fibroblasts/ultrastructure ; Gene Knock-In Techniques ; Genetic Predisposition to Disease ; HeLa Cells ; Humans ; Intravital Microscopy ; Male ; Mice ; Mice, Transgenic ; Microscopy, Confocal ; Microscopy, Electron ; Microtubules/genetics ; Mutation, Missense |
| مستخلص: | De novo heterozygous missense variants in the γ-tubulin gene TUBG1 have been linked to human malformations of cortical development associated with intellectual disability and epilepsy. Here, we investigated through in-utero electroporation and in-vivo studies, how four of these variants affect cortical development. We show that TUBG1 mutants affect neuronal positioning, disrupting the locomotion of new-born neurons but without affecting progenitors' proliferation. We further demonstrate that pathogenic TUBG1 variants are linked to reduced microtubule dynamics but without major structural nor functional centrosome defects in subject-derived fibroblasts. Additionally, we developed a knock-in Tubg1 Y92C/+ mouse model and assessed consequences of the mutation. Although centrosomal positioning in bipolar neurons is correct, they fail to initiate locomotion. Furthermore, Tubg1 Y92C/+ animals show neuroanatomical and behavioral defects and increased epileptic cortical activity. We show that Tubg1 Y92C/+ mice partially mimic the human phenotype and therefore represent a relevant model for further investigations of the physiopathology of cortical malformations. |
| References: | Seizure. 2011 Jun;20(5):359-68. (PMID: 21292505) J Cell Biol. 2009 Nov 2;187(3):327-34. (PMID: 19948476) EMBO J. 1997 Dec 1;16(23):6985-95. (PMID: 9384578) BMC Med Genomics. 2015;8 Suppl 1:S4. (PMID: 25951892) PLoS Genet. 2012;8(11):e1003022. (PMID: 23166506) Nat Commun. 2015 Oct 27;6:8722. (PMID: 26503935) Nat Neurosci. 2018 Feb;21(2):207-217. (PMID: 29311744) Neuron. 2004 Oct 14;44(2):279-93. (PMID: 15473967) Nat Genet. 2005 Apr;37(4):353-5. (PMID: 15793586) Am J Hum Genet. 2010 Jul 9;87(1):40-51. (PMID: 20598275) FASEB J. 2017 May;31(5):1828-1846. (PMID: 28119396) Curr Protoc Neurosci. 2016 Jan 04;74:3.29.1-3.29.23. (PMID: 26729032) Brain Res. 1999 Jul 17;835(1):18-26. (PMID: 10448192) Nat Genet. 2013 Jun;45(6):639-47. (PMID: 23603762) Genet Med. 2018 Nov;20(11):1354-1364. (PMID: 29671837) Mol Biol Cell. 2001 Aug;12(8):2469-81. (PMID: 11514629) J Cell Sci. 1996 Apr;109 ( Pt 4):875-87. (PMID: 8718679) Trends Genet. 2009 Dec;25(12):555-66. (PMID: 19864038) Am J Hum Genet. 2009 Feb;84(2):286-90. (PMID: 19215732) Nat Genet. 2010 Nov;42(11):1015-20. (PMID: 20890278) J Cell Biol. 1999 Feb 22;144(4):721-33. (PMID: 10037793) Nat Commun. 2016 Jul 13;7:12187. (PMID: 27405868) Eur J Neurosci. 2006 Feb;23(4):877-93. (PMID: 16519653) Cell Mol Life Sci. 1999 Aug 15;55(10):1206-15. (PMID: 10487203) Cell. 1990 Jun 29;61(7):1289-301. (PMID: 2194669) Brain. 2012 May;135(Pt 5):1348-69. (PMID: 22427329) Cell. 1991 May 31;65(5):825-36. (PMID: 1840506) J Neuropathol Exp Neurol. 2015 Jul;74(7):723-42. (PMID: 26079448) Nat Neurosci. 2003 Dec;6(12):1277-83. (PMID: 14625554) Science. 1988 Jul 8;241(4862):170-6. (PMID: 3291116) Mol Biol Cell. 2000 Apr;11(4):1225-39. (PMID: 10749926) Eur J Hum Genet. 2018 Aug;26(8):1132-1142. (PMID: 29706637) Nat Protoc. 2006;1(3):1306-11. (PMID: 17406415) J Immunol. 2015 May 1;194(9):4099-111. (PMID: 25821222) Genes Brain Behav. 2017 Feb;16(2):250-259. (PMID: 27594048) Nature. 1992 Mar 5;356(6364):80-3. (PMID: 1538786) Science. 1997 Oct 17;278(5337):474-6. (PMID: 9334308) J Neurosci Methods. 2016 Feb 15;260:73-82. (PMID: 25911067) Nat Cell Biol. 2000 Jun;2(6):358-64. (PMID: 10854327) Nat Genet. 2009 Jun;41(6):746-52. (PMID: 19465910) Dev Biol. 2005 Jun 15;282(2):361-73. (PMID: 15893303) Biochem J. 2002 Aug 1;365(Pt 3):889-95. (PMID: 11939909) Curr Biol. 2010 Jun 22;20(12):R528-37. (PMID: 20620909) Mol Biol Cell. 2008 Jan;19(1):207-15. (PMID: 17978090) PLoS One. 2012;7(1):e29919. (PMID: 22235350) Wiley Interdiscip Rev Dev Biol. 2014 Mar-Apr;3(2):165-77. (PMID: 24719288) Nat Rev Mol Cell Biol. 2011 Oct 12;12(11):709-21. (PMID: 21993292) Cell. 2007 Jan 12;128(1):45-57. (PMID: 17218254) Am J Hum Genet. 2012 May 4;90(5):871-8. (PMID: 22521416) J Neuropathol Exp Neurol. 2006 May;65(5):465-77. (PMID: 16772870) Nature. 1989 Apr 20;338(6217):662-4. (PMID: 2649796) Nat Genet. 2002 Oct;32(2):316-20. (PMID: 12355089) Lancet Neurol. 2014 Jul;13(7):710-26. (PMID: 24932993) J Cell Sci. 1993 May;105 ( Pt 1):157-66. (PMID: 8360270) Cell Rep. 2018 Jul 24;24(4):791-800. (PMID: 30044976) Neuroscience. 2001;103(4):865-72. (PMID: 11301197) J Immunol. 2011 Jan 15;186(2):913-23. (PMID: 21160048) J Neurosci. 2002 Sep 1;22(17):7548-57. (PMID: 12196578) Brain. 2014 Jun;137(Pt 6):1676-700. (PMID: 24860126) Genesis. 2012 Jun;50(6):482-9. (PMID: 22121025) FEBS Lett. 2016 Apr;590(8):1053-63. (PMID: 27015882) Curr Protoc Mouse Biol. 2018 Sep;8(3):e48. (PMID: 29944194) Curr Top Dev Biol. 2000;49:27-54. (PMID: 11005013) J Neurosci Res. 2007 Dec;85(16):3567-73. (PMID: 17671991) |
| المشرفين على المادة: | 0 (TUBG1 protein, human) 0 (TUBG1 protein, mouse) 0 (Tubulin) |
| تواريخ الأحداث: | Date Created: 20190516 Date Completed: 20190610 Latest Revision: 20210109 |
| رمز التحديث: | 20240628 |
| مُعرف محوري في PubMed: | PMC6513894 |
| DOI: | 10.1038/s41467-019-10081-8 |
| PMID: | 31086189 |
| قاعدة البيانات: | MEDLINE |
Full Text Finder | تدمد: | 2041-1723 |
|---|---|
| DOI: | 10.1038/s41467-019-10081-8 |