Heterotrimeric G proteins are immediate transducers of G protein-coupled receptors—the biggest receptor family in metazoans—and play innumerate functions in health and disease. A set of de novo point mutations in GNAO1 and GNAI1, the genes encoding the α-subunits (Gαo and Gαi1, respectively) of the heterotrimeric G proteins, have been described to cause pediatric encephalopathies represented by epileptic seizures, movement disorders, developmental delay, intellectual disability, and signs of neurodegeneration. Among such mutations, the Gln52Pro substitutions have been previously identified in GNAO1 and GNAI1. Here, we describe the case of an infant with another mutation in the same site, Gln52Arg. The patient manifested epileptic and movement disorders and a developmental delay, at the onset of 1.5 weeks after birth. We have analyzed biochemical and cellular properties of the three types of dominant pathogenic mutants in the Gln52 position described so far: Gαo[Gln52Pro], Gαi1[Gln52Pro], and the novel Gαo[Gln52Arg]. At the biochemical level, the three mutant proteins are deficient in binding and hydrolyzing GTP, which is the fundamental function of the healthy G proteins. At the cellular level, the mutants are defective in the interaction with partner proteins recognizing either the GDP-loaded or the GTP-loaded forms of Gαo. Further, of the two intracellular sites of Gαo localization, plasma membrane and Golgi, the former is strongly reduced for the mutant proteins. We conclude that the point mutations at Gln52 inactivate the Gαo and Gαi1 proteins leading to aberrant intracellular localization and partner protein interactions. These features likely lie at the core of the molecular etiology of pediatric encephalopathies associated with the codon 52 mutations in GNAO1/GNAI1.

No abstract

Данная интернет-версия статьи была скачана с сайта http://www.epilepsia.su. Не предназначено для использования в коммерческих целях.Информацию о репринтах можно получить в редакции. Тел.: +7 (495) 649-54-95; эл. почта: info@irbis-1.ru. Клинические случаи / Case reports 59 Эпилепсия и пароксизмальные состояния www.epilepsia.su 1 Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы «Научно-практический центр специализированной медицинской помощи детям имени В.Ф. Войно-Ясенецкого Департамента здравоохранения города Москвы» (ул. Авиаторов, д. 38, Москва 119620, Россия) 2 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ул. Островитянова, д. 1, Москва 117997, Россия) Для контактов: Кожанова Татьяна Викторовна, e-mail: vkozhanov@bk.ru РЕЗЮМЕ Расстройства аутистического спектра (РАС) представляют собой группу комплексных дезинтегративных нарушений психического развития, характеризующихся отсутствием способности к социальному взаимодействию, коммуникации, стереотипностью поведения, приводящих к социальной дезадаптации. Представляем редкое клиническое наблюдение пациентки с задержкой психомоторного и речевого развития, специфическими лицевыми дисморфиями, нарушением поведения и выявленной мутацией в гене ADNP. При проведении таргетного экзомного секвенирования выявлен ранее не описанный вариант нуклеотидной последовательности в гене ADNP (p.Ala1017fs). Мутации в гене ADNP в гетерозиготном состоянии описаны у пациентов с синдромом Хельсмуртел-Ван дер Аа (Helsmoortel-van der Aa syndrome; OMIM:#615873). Мутации в гене ADNP могут быть генетической причиной РАС у 0,17% пациентов. При интерпретации данных секвенирования нового поколения (англ. -next generation sequencing, NGS) у пациентов с эпилептической энцефалопатией, РАС и характерным фенотипом целесообразно учитывать, что ген ADNP относится к ключевым генам эмбрионального нейроразвития. КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА Эпилепсия, эпилептическая энцефалопатия, активность-зависимый нейропротекторный белок, секвенирование нового поколения, NGS, таргетное экзомное секвенирование, расстройства аутистического спектра, РАС, синдром Хельсмуртел-Ван дер Аа. Статья поступила: 31.12.2019 г.; в доработанном виде: 14.03.2020 г.; принята к печати: 20.03.2020 г. Конфликт интересовАвторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении данной публикации.Все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации.Данная интернет-версия статьи была скачана с сайта http://www.epilepsia.su. Не предназначено для использования в коммерческих целях. Информацию о репринтах можно получить в редакции. Тел.: +7 (495) 649-54-95; эл. почта: info@irbis-1.ru.

The article presents a clinical case of severe infantile generalized idiopathic epilepsy with status-like seizures, muscular dystonia and developmental delay. The examination included a phenotypic analysis: the course of the perinatal period, the nature of seizures, cognitive and behavioral disorders; video electroencephalography, and brain MRI. Using the targeted exome sequencing of genes associated with epileptic encephalopathy (NGS), we detected a nucleotide heterozygous variant of the ALDH7A1 gene (previously not described). This mutation led to the appearance of a stop codon in position 82 of the protein p.Arg82Ter and the amino acid substitution in position 399 of the protein p.Glu399Gln. This clinical observation demonstrates the importance of DNA-based diagnosis involving the targeted exome sequencing to identify molecular defects, especially in severe neonatal drug-resistant seizures. In the case of confirmed mutations in the ALDH7A1 gene, the patient should be given vitamin B6 at the therapeutic doses for seizure relief.

No abstract