Desmin geni c.1289-2A>G mutasyonunun desmin proteinine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effects of c.1289-2A>G desmin mutation at the protein level
Yazar: NİLGÜN ÇETİN
Danışman: PROF. DR. PERVİN DİNÇER
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Desmin = Desmin ; Kas distrofileri = Muscular dystrophies ; Mutasyon = Mutation

Özet:
ÖZETOtozomal resesif limb-girdle kas distrofisi (LGMD2) proksimal kaslarda gelişen güçsüzlük ve atrofi ile tanımlanan klinik ve genetik heterojenite gösteren bir hastalık grubudur. Akraba evliliği sonucu dünyaya gelmiş iki hasta kardeş, klinik ve histopatolojik bulguları sonucu LGMD2 tanısı almıştır. Bu tez çalışmasında LGMD2 tanısı alan iki hasta kardeşde desmin geninde c.1289- 2A>G splice site mutasyonu saptanmıştır. Desmin geninde ilk kez saptanmış olan bu mutasyon, okuma çerçevesini kaydırmadan RNA dizisine 48 baz ve proteinin kuyruk domainine 428. amino asitten itibaren 16 amino asitin eklenmesine sebep olmaktadır. Mutasyon, anne ve babanın birer allelinde saptanmış olup anne ve baba tamamen sağlıklıdır. İndeks vakada desmin proteinin ifade edildiğinin gösterilmesi, c.1289-2A>G splice site mutasyonunun desmin proteinini işlev kaybına uğratmadığını göstermiştir. Ayrıca, hastanın kas biyopsi örneklerinde yapılan elektron mikroskobu görüntülemesi ve histopatolojik değerlendirmeler sonucunda, Z disklerinde kayma olmaması, hücre içi sitoplazmik birikimler gözlenmemesi, fizyopatolojinin nedeninin desmin proteininin etkileşimde olduğu protein/proteinler ile etkileşiminin bozulması olduğunudüşündürmüştür. c.1289-2A>G splice site mutasyonu ile proteinin kuyruk domainine 428. amino asitten itibaren eklenen 16 amino asit, literatür bilgisine göre lamin B proteininin desmine bağlanma bölgesini ortadan kaldırmaktadır. Desmin-lamin B etkileşimini araştırmak amacıyla yapılan çift immunfloresan boyama bulguları konfokal mikroskobu ile görüntülenmiş ve hastada desmin ile lamin B'nin etkileşiminin olmadığı gösterilmiştir. Bu etkileşimin bozulmasının çekirdek morfolojisinde bir deformasyon oluşturmamakla birlikte sarkoplazma ile çekirdek arasındaki bağlantıyı zayıflattığını, bu nedenle kasılma ve gevşeme sırasındaki mekanik strese karşı kasın direncini azalttığını,buna bağlı olarak da kas dejenerasyonu olduğunu öngörüyoruz.Anahtar Kelimeler: Desmin, mutant desmin, desmin-lamin B etkileşimi

Abstract:
Autosomal recessive limb girdle muscular dystrophy (LGMD2) is clinically and genetically heterogeneous group of diseases that are characterized by progressive atrophy and weakness of proximal muscles. Twosiblings of a consanguineous marriage are diagnosed LGMD2 according to clinical and histopatological findings. In this thesis study, c.1289-2A>G splice site mutation on desmin gene is determined in these two siblings diagnosed with LGMD2. The mutation in the desmin gene, defined for the first time, causes in-frame insertion of 48 bp to RNA sequence and insertion of 16 amino acids a to protein sequence in tail domain following428th residue. The identical mutation was also detected in single allele of both parents, who both were healthy. Illustrating the desmin protein expression in the index case, led us to conclusion that c.1289-2A>G splice site mutation doesn?t cause loss of function of desmin protein. As a result of the electron microscopy and histopathological examination of the muscle biopsy specimens no sliding on Z-discs was detected and nointracellular deposits were observed, which led us to conclusion that the physiopathology is a consequence of the disruption of protein-protein interactions. According to previous literature data, insertion of 16 amino acids a to desmin protein sequence in tail domain following 428. residue, results in removal of lamin B binding region of desmin protein. To display desmin-lamin B interaction, double-labelled immunfloresance staining followed by confocal microscopy examination was performed, desmin and lamin B interaction was shown to be destroyed. Although the loss of interaction does not lead to a deformation in nuclear morphology, it impairs the nuclear-sarcoplasmic connection; therefore we propose that this impairment weakens muscle resistance against shear stress, which consecutively results in muscle degeneration.Keywords: Desmin, Mutant desmin, desmin-lamin B interaction