TŁO: Zidentyfikowano nieprawidłowości genetyczne leżące u podstaw rzadkiej rodzinnej padaczki idiopatycznej. padaczki idiopatycznej, takie jak mutacja w KCNQ2, genie kanału K(+). Jednak niewiele nieprawidłowości genetycznych zgłoszono w przypadku padaczki powszechnej, tj, sporadycznej padaczki idiopatycznej, która ma fenotyp podobny do padaczki rodzinnej. rodzinnej. CEL: Poszukiwanie genetycznej przyczyny napadów padaczkowych u dziewczynki z rozpoznaniem diagnozą nierodzinnych łagodnych drgawek noworodkowych i zdefiniowanie konsekwencji konsekwencje zidentyfikowanej nieprawidłowości genetycznej. METODY: Nieprawidłowości genetyczne badano w obrębie genów kandydujących dla łagodnych rodzinnych drgawek noworodków i niemowląt, takich jak KCNQ2, 3, 5, KCNE2, SCN1A i SCN2A. Zbadano właściwości elektrofizjologiczne kanałów zawierających zidentyfikowane mutacje. zidentyfikowaną mutację. Western blotting i immunobarwienie zostały zastosowano do scharakteryzowania ekspresji i wewnątrzkomórkowej lokalizacji zmutowanych cząsteczek kanału. zmutowanych cząsteczek kanału. WYNIKI: Zidentyfikowano nową heterozygotyczną mutację (c.910-2delTTC lub TTT, Phe304del) kanału KCNQ2 została zidentyfikowana u pacjenta. Mutacja została zweryfikowana de novo przez analizę rodzicielstwa. Mutacja była związana z zaburzeniami funkcji kanału KCNQ K(+). Zmutowane kanały ulegały ekspresji na powierzchni komórek. WNIOSEK: Mutant Phe304del KCNQ2 prowadzi do zerowej funkcji kanału KCNQ K(+), ale mutacja nie zmienia prawidłowego sortowania kanału na błonie komórkowej. błonę komórkową. Nasze odkrycia wskazują, że geny odpowiedzialne za rzadkie dziedziczne formy padaczki idiopatycznej mogą być również zaangażowane w sporadyczne formy padaczki idiopatycznej. padaczki idiopatycznej i rozszerzają nasze pojęcie o zaangażowaniu mechanizmów molekularnych w mechanizmów molekularnych w bardziej powszechnych postaciach padaczki idiopatycznej. --- Mutacje w genie SCN1A występują nawet u 80% osób z ciężką padaczką miokloniczną u niemowląt (SMEI). padaczką miokloniczną wieku niemowlęcego (SMEI), a mutacje w KCNQ2 i KCNQ3 zostały w łagodnych rodzinnych drgawkach noworodków (BFNC), a także w pojedynczych rodzinach z padaczką rodzinach z padaczką rolandyczną (RE) i idiopatyczną padaczką uogólnioną (IGE). (IGE). W niniejszym artykule podsumowano najnowsze odkrycia dotyczące kanałów sodowych (SCN1A) i potasowych (KCNQ). potasowych (KCNQ2 i KCNQ3) w patogenezie rzadkich i powszechnych padaczek idiopatycznych. i powszechnych padaczek idiopatycznych (IE). SMEI, ciężka idiopatyczna padaczka uogólniona niemowląt (SIGEI) i padaczka miokloniczno-astatyczna (MAE) są rzadkimi IE. Z powodu pewne semeiologiczne nakładanie się, analiza porównawcza genu SCN1A przeprowadzona u 20 pacjentów z MAE i 18 z SIGEI. Ujawniło to mutacje u trzech mutacje tylko u trzech pacjentów z SIGEI. Ponieważ BFNC są nadreprezentowane w rodzinach z RE, przeprowadzono analizę mutacji w 58 rodzinach. przeprowadzono analizę mutacji w 58 rodzinach z RE z BNFC i bez BNFC. Ujawniło to istotne funkcjonalnie mutacje w dwóch przypadkach indeksowych z BNFC oraz trzy mutacje missense (jedna skutkująca znacznie zmniejszoną amplitudą prądu potasu) u trzech pacjentów z RE, ale bez BNFC. Jeden wariant missense KCNQ3 wykryto również u ośmiu z 455 pacjentów z IGE, ale nie u 454 osób z grupy kontrolnej. 454 kontrolnych, a cichy KCNQ2-SNP był nadreprezentowany w obu próbkach padaczki. próbkach. Wyniki te potwierdzają, że mutacje w genie SCN1A są głównie zaangażowane w patogenezę SMEI, rzadziej w patogenezę SIGEI i często nie występują u pacjentów z MAE. nie występują u pacjentów z MAE. Wykazano również, że zmiany sekwencji genów KCNQ2 i KCNQ3 mogą przyczyniać się do etiologii powszechnych zespołów IE zespołów. --- Łagodne rodzinne drgawki noworodków to dziedziczona autosomalnie dominująco idiopatyczna postać padaczki. spowodowana głównie mutacjami genów bramkowanego napięciem kanału Kv7.2/KCNQ2/M, które wywierają jedynie częściowy efekt dominujący-ujemny. Jednak mechanizm leżący u podstaw niepełnej dominacji mutacji kanału, które powodują padaczkę w okresie niemowlęcym, pozostaje nieznany. Wykorzystując mutagenezę i biochemii w połączeniu z elektrofizjologią, zidentyfikowaliśmy nowy sygnał degradacji pochodzący z dystalnych C-końcowych mutacji frameshift, które upośledzają funkcję kanału. funkcję kanału. Ten sygnał degradacji, możliwy do przeniesienia na niekanałowe CD4, może może prowadzić do przyspieszonej degradacji zmutowanych białek przez niezależny od ubikwityny proteasomów, ale nie wpływa na ilość mRNA i transport białek. Funkcjonalna analiza tego sygnału ujawniła kluczowy motyw pięciu aminokwasów (RCXRG) motyw krytyczny dla degradacji. Podsumowując, nasze odkrycia ujawniają mechanizm dzięki któremu białka niosące ten sygnał podlegają degradacji, co prowadzi do Dysfunkcja prądu M, która powoduje padaczkę. --- Podjednostki KCNQ2 i KCNQ3 kanału K+ leżą u podstaw regulowanego przez muskarynę prądu K+ (I(KM)), szeroko rozpowszechnionego regulatora pobudliwości neuronów. Mutacje w KCNQ2- lub KCNQ3 powodują łagodne, znajome drgawki noworodków (BFNC), rzadką idiosynkratyczną chorobę rzadką idiopatyczną padaczkę noworodków dziedziczoną autosomalnie dominująco. W niniejszym badaniu zbadaliśmy za pomocą technik elektrofizjologicznych, biochemicznych i techniki immunocytochemiczne w przejściowo transfekowanych komórkach, konsekwencje wywołane przez powodującą BFNC delecję 1-bp (2043deltaT) w genie KCNQ2; to ta mutacja z przesunięciem ramki spowodowała podstawienie ostatnich 163 aminokwasów końca C KCNQ2 i wydłużenie podjednostki o dodatkowe 56 reszt. Mutacja 2043deltaT znosiła bramkowane napięciem prądy K+ wytwarzane po homomerycznej ekspresji podjednostki KCNQ2. ekspresji podjednostek KCNQ2, dramatycznie zmniejszyła poziomy komórkowe w stanie stacjonarnym podjednostek KCNQ2 i zapobiegała ich dostarczaniu do błony plazmatycznej. Eksperymenty znakowania metabolicznego wykazały, że zmutowane podjednostki KCNQ2 ulegały szybszej degradacji. szybszej degradacji; 10-godzinne leczenie inhibitorem proteasomalnym MG132 (20 microm) przynajmniej częściowo odwróciło tę zwiększoną degradację. Koekspresja z podjednostkami KCNQ3 zmniejszała szybkość degradacji zmutowanych podjednostek KCNQ2 i prowadziła do ich ekspresji na błonie plazmatycznej. Wreszcie, koekspresja KCNQ2 2043deltaT wraz z podjednostkami KCNQ3 generowała funkcjonalne, bramkowane napięciem prądy K+ o właściwościach farmakologicznych i biofizycznych heteromerycznych kanałów. kanałów. Podsumowując, obecne wyniki sugerują, że indukowana mutacją zmniejszona stabilność podjednostek KCNQ2 może powodować padaczkę u noworodków. --- CEL: Zbadanie zaangażowania kanałów potasowych typu M KCNQ2, Q3, i Q5 w patogenezie powszechnych padaczek idiopatycznych. METODY: Przeprowadzono analizę sekwencji regionów kodujących KCNQ2, Q3 i Q5 w próbie przesiewowej składającej się z 58 rodzin nuklearnych z padaczką rolandyczną. Następnie przeprowadzono badanie asocjacyjne dla wszystkich odkrytych wariantów w obejmującej 459 niemieckich pacjentów z idiopatyczną padaczką uogólnioną (IGE). uogólnioną (IGE) i 462 osób z grupy kontrolnej. WYNIKI: Delecja w ramce kodonu 116 w KCNQ2 (p.Lys116del) i mutacja missense w KCNQ3 (p.Lys116del). mutacja w KCNQ3 (p.Glu299Lys) zostały wykryte w dwóch przypadkach indeksowych wykazujących padaczkę rolandyczną i łagodne drgawki noworodków. Obie mutacje skutkowały zmniejszoną amplitudę prądu potasowego w oocytach Xenopus. Analiza mutacji rodzin z padaczką rolandyczną bez drgawek noworodkowych odkryła trzy nowe warianty missense missense (KCNQ2 p.Ile592Met, KCNQ3 p.Ala381Val, KCNQ3 p.Pro574Ser). Wariant KCNQ2 p.Ile592Met wykazywał znaczne zmniejszenie amplitudy prądu potasowego w oocytach Xenopus i był obecny tylko raz w 552 kontrolach. Oba warianty missense zidentyfikowane w KCNQ3 (p.Ala381Val i p.Pro574Ser) były obecne u wszystkich dotkniętych członków rodziny. obecne u wszystkich dotkniętych chorobą członków rodziny i nie występowały w grupie kontrolnej, ale nie nie wykazywały oczywistych nieprawidłowości funkcjonalnych. Wariant missense KCNQ3 p.Pro574Ser wykryto również u 8 z 455 pacjentów z IGE, ale nie u 454 osób z grupy kontrolnej (p = 0.008). W KCNQ2 wykryto cichy polimorfizm pojedynczego nukleotydu (rs1801545). stwierdzono nadreprezentację w obu próbkach padaczki (IGE, p = 0,004). WNIOSEK: Warianty sekwencji genów KCNQ2 i KCNQ3 mogą przyczyniać się do etiologii powszechnych zespołów padaczki idiopatycznej. --- W padaczkę zaangażowanych jest kilka genów kanałów potasowych. Zbadaliśmy zbadaliśmy trzy takie geny, KCNJ3, KCNJ6 i KCNQ2, poprzez badania asocjacyjne przy użyciu szerokiej próbki idiopatycznej padaczki uogólnionej (IGE) niewyselekcjonowanej według zespół. Jeden z dwóch badanych polimorfizmów pojedynczego nukleotydu (SNP) w jednym z genów w jednym z genów kanału potasowego prostującego do wewnątrz, KCNJ3, był związany z IGE według genotypu (P=0,0097), podczas gdy jego związek według allelu był granicznie istotny (P=0,051). znaczenie (P=0,051). Analiza różnych podgrup klinicznych w ramach próby IGE wykazała bardziej znaczący związek z obecnością napadów braku napadów (P=0,0041), który jest nadal istotny po korekcie dla wielokrotnego wielokrotnego testowania. Żaden z SNP w innym genie prostującego kanału potasowego, KCNJ6, nie był związany z IGE lub jakąkolwiek podgrupą. Żaden z trzech SNP w genie kanału potasowego napięciowego kanału potasowego, KCNQ2, był związany z IGE. Jednak jeden SNP był związany z padaczką tylko z uogólnionymi napadami toniczno-klonicznymi (P=0,016), podobnie jak SNP oddalony o około 56 kb w ściśle powiązanym nikotynowym genie acetylocholiny acetylocholiny CHRNA4 (P=0,014). Te dwa SNP nie były ze sobą w stanie nierównowadze, co sugeruje, że jeśli nie są to prawdziwe asocjacje wystąpiły niezależnie przez przypadek. Żadne ze skojarzeń pozostaje znacząca po skorygowaniu o wielokrotne testowanie. --- CEL: Łagodne rodzinne drgawki dziecięce (BFIC) są formą idiopatycznego zespołu padaczkowego charakteryzującego się zespołu padaczkowego charakteryzującego się wystąpieniem drgawek gorączkowych między 3 a 12 miesiącem życia. miesięcy życia, spontaniczną remisją po kilku tygodniach lub miesiącach oraz autosomalny dominujący sposób dziedziczenia. Wcześniejsza analiza powiązań w krajach zachodnich krajach zachodnich zdefiniowała trzy podatne loci na chromosomach 19q12.0-13.1, 16p12-q12, i 2q23-31, ale badania przeprowadzone w kilku chińskich rodzinach z BFIC dały negatywne wyniki tych wcześniej zgłoszonych loci. Autorzy zbadali związek związek genu kanału potasowego bramkowanego napięciem KCNQ2 z BFIC w chińskiej rodzinie a tym samym zrozumieć molekularną patogenezę BFIC. METODY: Zbadano czteropokoleniową chińską rodzinę z BFIC. Wszyscy 17 członków miało podobny wzorzec napadów, począwszy od 2 do 6 miesiąca życia. wieku. U 15 z nich napady ustąpiły samoistnie w ciągu pierwszego roku życia. roku życia. Fenotyp wykraczał poza okres niemowlęcy tylko u dwóch pacjentów. Próbki krwi pobrano od 41 członków rodziny i 75 niezwiązanych normalnych osób. osób. Przeprowadzono bezpośrednie sekwencjonowanie DNA metodą reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR) w celu zbadania wszystkich eksonów i otaczających je intronów genu KCNQ2 do analizy mutacji. analiza. Reakcja łańcuchowa polimerazy - polimorfizm konformacji pojedynczej nici (PCR-SSCP) wykorzystano do ustalenia współwystępowania genotypu i fenotypu i wykluczenia polimorfizmu. WYNIKI: Amplifikacja PCR i późniejsze bezpośrednie sekwencjonowanie KCNQ2 z DNA DNA probanta ujawniła heterozygotyczną zamianę nukleotydu guaniny na tyminę (G812T) w eksonie 5, prowadzącą do substytucji glicyny przez walinę w pozycji aminokwasowej 271 (G271V). pozycji 271 (G271V) przewidywanego białka. Ta sama mutacja z porównywalną lokalizacją z porównywalną lokalizacją została wcześniej opisana dla KCNQ3 w łagodnych rodzinnych drgawkach noworodków (BFNC). Glicyna w tej pozycji (G271) jest znajduje się w regionie porów białka KCNQ2 i jest ewolucyjnie wysoce konserwowana. Ten sam wariant SSCP, co u probanta, został wykazany u pozostałych członków tej rodziny. dotkniętych członków tej rodziny, ale nie u niezmienionych członków zapisanych do badanie tej rodziny i wszystkich 75 niespokrewnionych normalnych osób. WNIOSEK: Wcześniej zgłoszone mutacje KCNQ2 zostały zidentyfikowane głównie w rodzinie BFNC, w których co najmniej jedna osoba miała napady drgawkowe w pierwszym tygodniu życia. w pierwszym tygodniu życia, co jest cechą charakterystyczną zaburzenia BFNC. Wyniki niniejszego badania sugerują możliwość występowania mutacji KCNQ2 u pacjentów z rozpoznaniem BFIC. diagnoza. G812T genu KCNQ2 jest nową mutacją występującą w BFIC i funkcjonalną ekspresją KCNQ2 G812T. ekspresja KCNQ2 G812T jest wymagana do zrozumienia mechanizmu BFIC i innych padaczek idiopatycznych. --- Stwierdzono mutacje w genie kanału potasowego bramkowanego napięciem KCNQ2 i homologicznym genie KCNQ3. KCNQ3 powodują rzadki monogenowy podtyp idiopatycznej padaczki uogólnionej, łagodne rodzinne drgawki noworodków. uogólnionej padaczki, łagodnych rodzinnych drgawek noworodków. Niedawno odkryto Ostatnio stwierdzono, że heteromeryczny kanał KCNQ2/KCNQ3 przyczynia się do natywnego prądu M, jednego z najważniejszych regulatorów pobudliwości neuronów. Przeprowadzając systematyczne skanowanie mutacji regionu kodującego i badanie asocjacyjne obejmujące badanie asocjacyjne obejmujące częsty polimorfizm substytucji Thr752Asn, dlatego zbadaliśmy czy zmienność alleliczna genu KCNQ2 nadaje podatność na powszechne podtypów idiopatycznej padaczki uogólnionej. Nasze wyniki nie dostarczają dowodów że zmienność alleliczna genu KCNQ2 przyczynia się do wspólnego i istotnego do patogenezy powszechnych podtypów idiopatycznej padaczki uogólnionej. podtypów idiopatycznej padaczki uogólnionej. --- Łagodne rodzinne drgawki noworodków (BFNC) są rzadkim monogenowym podtypem padaczki idiopatycznej. padaczki idiopatycznej wykazującym autosomalny dominujący sposób dziedziczenia. Choroba choroba jest spowodowana mutacjami w dwóch homologicznych genach KCNQ2 i KCNQ3, które kodują podjednostki kanału potasowego bramkowanego napięciem. Większość mutacji KCNQ2 znajduje się w regionie porów i cytoplazmatycznej domenie C. Mutacje te są delecje/insercje, które skutkują przesunięciem ramki lub skróceniem produktu białkowego produktu białkowego, warianty splice-site lub mutacje missense. Niniejsze badanie ujawnia nową mutację missense (N258S) w genie KCNQ2 między domeną S5 a porą kanału potasowego. kanału potasowego u dwóch pacjentów z BFNC w tureckiej rodzinie. Brak mutacji zarówno u zdrowych członków rodziny, jak i w grupie kontrolnej, a także brak w grupie kontrolnej, a także brak jakichkolwiek innych zmian w genie KCNQ2 wskazuje, że substytucja N258S jest patogenną mutacją prowadzącą do napadów padaczkowych w rodzinie tureckiej. napadów padaczkowych w tej rodzinie. --- Uważa się, że idiopatyczne padaczki uogólnione (IGE) mają głównie podłoże genetyczne. pochodzenia genetycznego. Obejmują one szereg rzadkich padaczek mendlowskich lub monogenowych mendlowskich lub monogenowych oraz bardziej powszechne formy, które występują rodzinnie, ale objawiają się jako złożone, mendlowskie. Ostatnie postępy wykazały, że wiele monogenowych IGE to kanałopatie jonowe. Obejmują one łagodne rodzinne drgawki noworodków spowodowane mutacjami z powodu mutacji w KCNQ2 lub KCNQ3, uogólnioną padaczkę z napadami gorączkowymi plus z powodu mutacji w SCN1A, SCN2A, SCN1B i GABRG2, młodzieńcza padaczka miokloniczna z autosomalną dominacją padaczka miokloniczna (JME) spowodowana mutacją w GABRA1 i mutacjami w CLCN2 związane z kilkoma podtypami IGE. Nastąpił również postęp w zrozumieniu niemendlowskich IGE. Haplotyp w genie enzymu jabłkowego 2, ME2, zwiększa ryzyko wystąpienia IGE w stanie homozygotycznym. Pięć mutacji missense zidentyfikowano w EFHC1 w 6 z 44 rodzin z JME. Rzadkie warianty sekwencji zidentyfikowano w CACNA1H u sporadycznych pacjentów z dziecięcą padaczką nieobecności padaczki w chińskiej populacji Han. Te postępy powinny prowadzić do nowe podejścia do diagnostyki i leczenia. --- Podjednostki kanału potasowego kodowane przez kilka genów z rodziny KCNQ leżą u podstaw prąd M. W szczególności, KCNQ2 i KCNQ3 odgrywają główną rolę w większości neuronów. neuronalnych. Mutacje w KCNQ2 lub KCNQ3, które zmniejszają prąd M, są odpowiedzialne za łagodnych rodzinnych napadów noworodkowych, rzadkiej autosomalnej dominującej idiopatycznej padaczki noworodków. Celem tego badania było zbadanie pojedynczej rodziny z łagodnymi rodzinnymi napadami noworodkowymi pod kątem mutacji w genach KCNQ i przeanalizowanie związku typu mutacji z rokowaniem choroby. Rodzina, w której członkowie w kilku pokoleniach mieli oznaki i objawy zgodne z diagnozą łagodnych rodzinnych napadów noworodkowych przeprowadzono badanie DNA z analizą polimorfizmu konformacji jednoniciowej analizę polimorfizmu konformacji jednoniciowej pod kątem różnych mutacji, o których wiadomo, że powodują łagodne rodzinnych napadów noworodkowych. Nowa mutacja KCNQ2 c.63-66delGGTG (p.K21fsX40), powodująca przesunięcie ramowe i wczesne zakończenie łańcucha, została zidentyfikowana u dotkniętych członków rodziny. We wszystkich przypadkach nastąpiła całkowita remisja napadów napadów po okresie noworodkowym. Ta mutacja KCNQ2 ma wpływ na diagnostykę i rokowanie w rodzinnych napadach noworodkowych. Jej obecność sugeruje łagodną chorobę z dobrym rokowaniem, a jej identyfikacja może oszczędzić pacjentom i lekarzom pacjentom i lekarzom konieczności przeprowadzania szeroko zakrojonych badań lub długotrwałej terapii.
Czy białko KCNQ2 jest związane z padaczką idiopatyczną?
Tak, zmiany sekwencji genu KCNQ2 mogą przyczyniać się do etiologii padaczki idiopatycznej.