Mutationssuche im metabotropen Glutamatrezeptor Typ 1 Gen (GRM1) bei Ataxie-Patienten

Abstract

Bei der Spinocerebellären Ataxie Typ 44 handelt es sich um eine neurodegenerative Erkrankung, die auf Mutationen im GRM1-Gen beruht und autosomal-dominant vererbt wird. GRM1 codiert für einen überwiegend im Gehirn, insbesondere im Cerebellum exprimierten metabotropen Glutamatrezeptor (mGluR1). Aufgrund seiner Beteiligung an der korrekten Funktionsweise des Kleinhirns und der wichtigen Rolle des Kleinhirns bei der Abmessung von Bewegungen können Mutationen in GRM1 mit resultierender Veränderung der mGluR1-Signalkaskade Ursache für Ataxien sein. Pathogenetisch vorbeschrieben sind zwei missense Varianten, die in einem gain-of-function resultieren und eine Duplikation, die zur Bildung eines verkürzten Proteins führt. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde die DNA von 66 Ataxie-Patienten mit positiver Familienanamnese und zuvor ausgeschlossener Mutation in multiplen Ataxie-Loci auf Varianten in GRM1 hin untersucht. Dies erfolgte mittels PCR-Amplifikation und anschließender Sequenzierung der acht Exone sowie der jeweils angrenzenden intronischen Bereiche. Im untersuchten Kollektiv konnten 16 unterschiedliche SNPs nachgewiesen werden, darunter vier missense Varianten. Zwei dieser missense Varianten (c.2785G>A, p.Val929Ile; c.3214C>G, p.Pro1072Ala) konnten mittels familiärer Testung als Krankheitsursache weitgehend ausgeschlossen werden, während eine weitere Variante, c.2977T>C, p.Ser993Pro aufgrund ihrer Häufigkeit ausgeschlossen wurde. Die Variante c.2185C>A, p.Pro729Thr wird der Klasse 3 (unklare klinische Signifikanz) nach ACMG Klassifikation zugeordnet. Diese Variante konnte bei drei Patienten des Kollektivs in Exon 7 nachgewiesen werden und verändert die Sequenz einer extrazellulären Domäne. Während die hohe Konservierung der betroffenen Aminosäure und die bioinformatische Einschätzung der Variante als schädlich für eine potentielle Pathogenität sprechen, sollte dies in funktionellen Experimenten sowie familiärer Testung noch näher untersucht werden. Die vorliegende Arbeit zeigt, dass potentiell pathogene Mutationen über die bereits nachgewiesen pathogenen Mutationen hinaus in GRM1 bei Ataxie-Patienten gefunden werden können. Die Testung auf entsprechende Mutationen sollte im Rahmen einer Stufendiagnostik, nach Ausschluss häufigerer Ataxie-Typen angeboten werden.