Isolation and characterization of the porcine proteolipid protein (PLP) gene
Authors: Baumgartner B. G. , Brenig B. 
Published: February 2011

The proteolipid protein (PLP) is a highly conserved major membrane protein in the central nervous system (CNS). A series of neurological disorders caused by mutations in the X‐chromosomal PLP gene were described among mammals comprising jimpy in mouse, Pelizaeus‐Merzbacher Disease and Spastic Paraplegia type 2 in humans, shaking pup in dog, and paralytic tremor in rabbit. These disorders share common features comprising tremor, nystagmus, ataxia, and a high degree of lethality. The X‐linked porcine congenital tremor type A III (CT AIII) shows a high degree of similarity on the morphologic and cellular level to these PLP‐linked disorders. Affected piglets suffer from cramps, vertical and lateral shaking of the head and rump as well as spontaneous limb movement. The axons in brain and spinal cord are only loosely enwrapped and the number of oligodendrocytes is decreased. Due to these similarities we propose the involvement of PLP in establishment of CT AIII which has never been investigated on the molecular level.

This study describes the isolation and partial characterization of the porcine PLP at the transcriptional and genomic level.

Aslamiento y caracterizatiòn del gen porcino de la proteína proteslipídica

La proteína proteolipido (PLP) es una proteína de membrana del sistema nervioso centrai que está altamente conservada. Se han descrito varias alteraciones neurologicas en mamíferos causadas por mutaciones en el gen PLP del cromosoma × entre las que se pueden destacar la mutacion jimpy en ratón, la enfermedad Pelizaeus‐Merzbacher y paraplegia espástica de tipo 2 en humanos, espasmos en cachorros de perro, y temblor paralítico en conejo. Estos desordenes comparten características como temblor, movimiento lateral de ojos (nystagmus), ataxia, y un alto grado de letalidad. El temblor congénito porcino tipo III asociado al cromosoma × (CTAIII) muestra un alto grado de similaridad a nivel morfologico y celular con estas alteraciones en la PLP. Lechones afectados sufren calambres, agitación lateral y vertical de la cabeza y cadera, asi como movimientos espontaneos de los miembros. Los axones en cerebro y medula espinai estan holgadamente envueltos, y se aprecia una reducción en el número de oligodendrocitos. Estas similitudes nos permiten postular que la PLP está implicada en el establecimiento de CTAIII, lo cual nunca ha sido investigado a nivel molecular.

En este trabajo describimos el aislamiento y caracterización parcial de la PLP porcina a nivel genomico y transcripcional.

Isolation et caractérisation du gene de la protéine protéolipidique du porc

La protéine proteolipide (PPL) est uneprotéine membranaire major et fortement conservee du systéme nerveux central (SNC) Différénts troubles neurologiques causés par des mutations du géne (PPL) ont été décrit chez plusieurs mammiféres comme jimpy chez la souris, la maladie Pelizaeus‐Merzbacher, les spasmes paralytiques de type 2 chez l'homme, Le ‘shaking pup’ du chien et les tremblements paralytiques du lapin. Ces troubles partagent les mêmes particularités: tremblements, nystagmus, ataxia ainsi qu'un fort degré de lethalité.

Le type A III (CT AIII) de tremblements congénitaux liés au chromosome × chez le porc presents un fort degré de similarité au point de vu morphologique et cellulaire comparé avec les troubles liés au PPL. Les porcelets infectés souffrent de crampes, de secouements verticaux et horizontaux de la tête et de la croupe ainsi que de mouvements incontrôlés des pattes. Les axons du cerveaux et de la moelle épinière sont faiblement enveloppés et le nombre d'oligodendrites a diminué. De part ces similarités, nous proposons l'implication de PPL dans l'établissement des symptômes CT AHI, ce qui n'avait encore jamais été cherché et mis en évidence au niveau moléculaire. Nous décrivons ici l'isolement et la caractérisation partielle de la protéine PPL du porc au niveau transcriptionnaire et génomique.

Isolation und Charakterisierung des porcinen Proteolipid Protein (PLP) Gens

Das Proteolipid Protein (PLP) ist ein hochkonserviertes Membranprotein im zentralen Nervensystem. Bei verschiedenen Säugern wurden eine Reihe von neuronalen Erkrankungen beschrieben, die durch Mutationen im X‐chromosomalen PLP Gen hervorgerufen werden. Dazu gehören jimpy bei der Maus, Pelizaeus‐Merzbacher und Spastische Paraplegie Typ 2 beim Menschen, snaking pup beim Hund und paralytic tremor beim Hasen. Alle diese Erkrankungen zeigen ein gleiches Bild, das durch Tremor, Nystagmus, Ataxie und eine hohe Letalität gekennzeichnet ist. Beim Schwein wurde der X‐chromoso‐mal vererbte Congenitale Tremor Typ AIII (CT AIII (Ferkelzittern, Myoclonia congenita) beschrieben, der auf morphologischer und zellulärer Ebene eng mit diesen PLP‐Erkrankungen verwandt ist. Die betroffenen Ferkel leiden unter Krämpfen, horizontalem und vertikalem Schütteln von Kopf und Rumpf und unwillkürlichem Gliedmaßenzucken. Die Axone im Gehirn und im Rückenmark sind nur lose von Myelinscheiden umgeben und die Zahl der Oligodendrozyten ist stark vermindert. Aufgrund dieser morphologischen Übereinstimmungen vermuten wir eine Beteiligung des PLP Gens bei der Entstehung von CT AIII Bisher wurde die Ursache dieser Erbkrankheit noch nicht auf molekularem Niveau geklärt.

Diese Studie beschreibt die Isolierung und teilweise Charakterisierung des porcinen Proteolipid Proteins auf genomischer und transkriptioneller Ebene.