Clonazioni
 

Glial fibrillary acidic proteina è un intermediate-filamento (IF) proteina che è altamente specifico per cellule of astroglial lineage. Reeves ed altri (1989) isolata un cDNA codificante GFAP e determinata its nucleotide sequenza. Il previsto sequenza degli aminoacidi indicarono che GFAP shares strutturale similarities--particolarmente nel centrale rod dominio e ad una minore grado nel carboxyl-terminale dominio--con altro IF proteine trovate in nonepithelial tipi di cellule. Considerable sequenza divergence nel amino-terminale regione del GFAP suggerivano che the tessuto-specifico funzioni di questo IF proteina può essere mediata attraverso questa regione del the molecole. GFAP è un utile marcatore of astroglia nel cervello.

Usando PS1 104311 come bait in un lievito 2-ibride screen, Nielsen ed altri (2002) clonarono a splice variante of GFAP, which esse called GFAP-epsilon, from a fetale cervello cDNA library. GFAP-epsilon contiene 42 aminoacidi codificate by esone 7a a its C terminus in place of the 43-aminoacidi C terminus codificate by esoni 8 e 9 of GFAP-alfa, the originalmente identificate GFAP trascritto.

Funzione genica
 

Usando legante assays con ricombinante proteine, Nielsen ed altri (2002) determinata che the unico C terminus of the GFAP-epsilon splice variante era necessario per interazione con PS1, come erano the coiled-coil 2 e linker 1-2 regioni condividevano con GFAP-alfa. GFAP-alfa did non interagisce con PS1. Yeast 2-ibride analisi di mutazioni puntiformi introdussero dentro PS1 indicarono che 2 non conservativo aminoacidi sostituzioni abolished interazione con GFAP-epsilon, ma 2 conservative sostituzioni, entrambe associata con malattia di Alzheimer, did non effetto GFAP-epsilon legante. By transfection in reni embrionici umani cellule e in topo neuroblastoma cellule, Nielsen ed altri (2002)trovarono che GFAP-epsilon associata con intermediate filamenti e perfectly colocalized con GFAP-alfa, suggerendo che entrambe isoforme sono polymerized dentro la stessa filamentous strutture. A subpopulation of GFAP-epsilon anche colocalized con PS1 nel perinuclear regione e in citoplasmiche granuli.

Mappatura
 

Bernier ed altri (1988) usata cDNA sonde to determine the localizzazione cromosomica of the GFAP gene nel topo by seguente its segregazione in un panel of interspecies ibridi di cellule somatiche. Inoltre, esse definite RFLPs associata con il gene. Modelli dell'ereditarietà di queste RFLPs in ricombinante inbred ceppi of topo mostrava che GFAP è codificate by a singolo genetico locus on topo cromosoma 11. The murine gene è in close prossimità to the geni codificanti p53 e mieloperossidasi. By Southern blot ibridazione of ibridi di cellule somatiche e con l'ibridazione in situ, Bongcam-Rudloff ed altri (1991) mapparono the GFAP gene to umano 17q21. Brownell ed altri (1991) anche assegnarono the GFAP gene nel cromosoma 17 by screening a topo/umano cellule somatiche un panel di ibridi con a GFAP cDNA frammento.

Genetica molecolare
 

Alexander malattia (203450) è una rara disturbo of the centrale sistema nervoso. Gli infanti con Alexander malattia sviluppa a leucoencefalopatia con macrocephaly, attacchi epilettici, e ritardo psicomotorio, portando a morte solitamente entro il primo decade; pazienti con juvenile o adulta forme tipicamente esperienza atassia, bulbare segni e spasticità, e a più lentamente progressive course. The pathologic hallmark di tutti forme of Alexander malattia è la presenza of Rosenthal fibre, citoplasmiche inclusioni in astrocytes che contengono the intermediate filamento proteina GFAP in associazione con piccolo heat-shock proteine. Dall'analisi della sequenza del DNA from pazienti rappresentanti differenti Alexander malattia fenotipo, Brenner ed altri (2001) trovarono che la maggior parte dei casi erano associata con non conservativo mutazioni nel codificanti regione del the GFAP gene. Alexander malattia, therefore, rappresenti il primo esempio di un primaria genetico disturbo of astrocytes, uno of i maggiori tipi di cellule nel vertebrate CNS. Ogni mutazione identificate nel GFAP gene era eterozigotica, suggerendo a dominante mutazione. A causa parental DNA era normale in tutti instances dove it era disponibili, gli autori conclusero che la maggior parte dei casi di Alexander malattia risultato from de novo mutazioni. It era noteworthy che mutazioni in solamente 4 codons assommava per Alexander malattia in 10 of 11 pazienti, e queste erano all arginine codons. Arginine codons sono riconosciuto come particolarmente prone to mutazione, presumibilmente dovuta a methylation of the CpG dinucleotide. Brenner ed altri (2001) suggerivano che the GFAP mutazioni in Alexander malattia most probabilmente act in un dominante gain-of-funzione manner, come il fenotipo of Gfap-null topo è sottile e does non assomigliano Alexander malattia. Essi misero in evidenza che i risultati do non exclude la possibilità che difetti in altro geni può essere responsabile per alcuni casi di Alexander malattia. Per esempio, Schuelke ed altri (1999) riportarono a bambino con a fenotipo assomigliante Alexander malattia (ma senza pathologic confirmation) il quale era omozigotica per una mutazione nel NDUFV1 gene (161015.0003).

Rodriguez ed altri (2001) searched per GFAP mutazioni in un series dei pazienti il quale aveva eterogenee sintomi clinici ma erano candidati per Alexander malattia sulla base di suggestive neuroimaging anormalità. De novo eterozigotica missenso GFAP mutazioni erano trovate nell'esone 1 o esone 4 in 14 of the 15 pazienti analizzarono, includendo pazienti senza macrocephaly. Nove pazienti portava arginine mutazioni che era stata descritta altrove: 4 avevano arg239 to cys (137780.0001); 1 avevano arg239 to suo (137780.0002); e 1 avevano arg79 to suo (137780.0004). The altro 5 pazienti avevano 1 of 4 novel mutazioni, delle quali 2 affetti arginine e 2 affetti nonarginine residui. All mutazioni erano localizzata nel rod dominio of GFAP, e there era a correlazione tra clinica gravità e the affetti aminoacidi.

Li ed altri (2005) identificarono mutazioni nel GFAP gene in 41 pazienti con Alexander malattia. Essi stabilirono che un totale di 42 differenti GFAP mutazioni era stata identificate, e pressoché tutti i mutazioni produceva in un gain-of-funzione dominante effetto. C'era a suggestion of maschio predominanza of il disturbo.

Li ed altri (2006) determinata che the paterna cromosoma portava the GFAP mutazione in 24 of 28 non imparentati casi di Alexander malattia analizzarono, suggerendo che most mutazioni occur durante spermatogenesis piuttosto che nel embryo. No effetto of paterna età era osservata.

In 13 non imparentati Italian pazienti con Alexander malattia, includendo 8 con the infantile, 2 con the juvenile, e 3 con the adulta forma, Caroli ed altri (2007) identificarono 11 differenti mutazioni nel GFAP gene (vedi, per es., 137780.0005), includendo 4 novel mutazioni. Dieci mutazioni avveniva nel rod domini e 1 nel tail dominio.

Genotipo/Fenotipo Correlazioni
 

Rodriguez ed altri (2001) could discern a genotipo-fenotipo correlazione per le 2 most frequentemente mutato arginine residui, R79 (8 pazienti) e R239 (10 pazienti), con il fenotipo of the R79 mutazioni appearing much meno grave che che of the R239 mutazioni. The 4 pazienti esse trovate con R79 mutazioni apparivano to essere the least gravemente colpito: nessuno svilupparono macrocephaly, 3 achieved indipendenti a camminare, e, al tempo del rapporto, tutti erano vivi alle età di 2,5 to 20 anni. Similarly, fra the 4 pazienti con R79 mutazioni i quali erano riportata da Brenner ed altri (2001), 2 lived fino ai the ages of 14 e 48 anni, the altro 2 erano still viva, alle età di 7 e 8 anni, al tempo del rapporto by Rodriguez ed altri (2001). I pazienti con R239 mutazioni, riportata da entrambe Brenner ed altri (2001) e Rodriguez ed altri (2001), avevano marcato danneggiamento of sviluppo psicomotorio, e alcuni avevano progressive macrocephaly.

Gorospe ed altri (2002) riportarono 12 geneticamente confermata casi di Alexander malattia causata da 9 eterozigotica mutazioni puntiformi nel GFAP gene. The casi dimostrarono variabile ages dell'insorgenza e sintomi. Gli autori stabilirono che no chiaro-cut genotipo-fenotipo correlazioni erano apparse.

Modello animale
 

Messing ed altri (1998) trovarono che overexpression of umano GFAP in astrocytes of transgenic topo era fatale ed era accompagnata dalla presenza of inclusion corpi indistinguibili from umano Rosenthal fibre, the pathologic hallmark di tutti forme of Alexander malattia. These risultati suggerivano che a primaria alterazione nel GFAP gene può essere responsabile per Alexander malattia.

Gomi ed altri (1995), Pekny ed altri (1995), Shibuki ed altri (1996), e Liedtke ed altri (1996) indipendentemente riportarono generazioni di GFAP-carenza topo. In tutti casi, the mutante topo sono normale a nascita e sviluppa grossly normale. Usando immunohistochemical analisi, Pekny ed altri (1995) conclusero che GFAP knockout topo sono lacking intermediate filamenti in astrocytes of the hippocampus e nel materia bianca of il midollo spinale. Usando microscopic analisi di cervello sezioni, Liedtke ed altri (1996) osservata a mutante fenotipo caratterizzati by anormale myelination, alterazioni nel sangue-cervello barrier, disorganization of materia bianca architettura e vascularization, e idrocefalo in Più anziani topo associata con perdita di materia bianca. Essi conclusero che GFAP è necessario per the lungo-term mantenimento del normale CNS myelination. Shibuki ed altri (1996) osservata che lungo-term depressione a parallel fibre-Purkinje cell synapses è carenza in GFAP knockout topo. Inoltre, GFAP mutante topo esibivano a significante danneggiamento of eyeblink conditioning senza any rintracciabile deficit in motor coordination tasks. Essi conclusero che GFAP può essere necessario per communications tra Bergmann glia e Purkinje cellule durante lungo-term depressione induzione e mantenimento.

Hagemann ed altri (2005) condussero gene espressione analisi on olfactory bulbi of transgenic topo overexpressing di tipo selvatico umano GFAP a 2 differenti ages. Espressione profiles rivelarono una stress risposte che comprendeva geni coinvolti in glutatione metabolismo, perossido detoxification, e ferro homeostasis. Molti di queste geni sono regolata by the trascrizione fattore Nfe2l2 (600492), which è anche aumentati in espressione a 3 settimane. Un immune-correlati risposte avveniva con attivazione of cytokine e cytokine recettore geni, complement componenti, e fase acuta risposte geni. These trascritti erano ulteriore elevato con l'età, con addizionali induzione of macrofagi-specifico marcatori, come Mac1 (ITGAM; 120980) e CD68 (153634), suggerendo attivazione of microglia. A 4 mesi, diminuita espressione dei geni per microtubuli-associata proteine, vesicular trafficking proteine, e neurotransmitter recettori became apparse. Interneuron-specifico trascrizione fattori, includendo Dlx membri della famiglia e Pax6 (607108), erano downregulated come pure Gad1 (605363) e Gad2 (138275), suggerendo danneggiamento of GABAergic granule cellule. Hagemann ed altri (2005) proposero a meccanismo wherein an iniziale stress risposte by astrocytes risultati nel attivazione of microglia e compromessa neuronal funzione.

Hagemann ed altri (2009) notarono che Rosenthal fibre nel complesso astrocytic inclusioni caratteristiche of Alexander malattia contengono GFAP, vimentin (VIM; 193060), plectin (PLEC1; 601282), ubiquitin (UBB; 191339), HSP27 (HSPB1; 602195), e alfa-B-cristallina (CRYAB; 123590). CRYAB regulates GFAP assemblaggio, e elevation of CRYAB è un coerente caratteristica of Alexander malattia; comunque, its ruolo in Rosenthal fibre e malattia patologia non è conosciuta. In una topo modello of Alexander malattia, Hagemann ed altri (2009) mostrava che perdita di Cryab produceva in aumentati mortalità, mentre elevation of Cryab recuperate animali from terminale attacchi epilettici. When topo con Rosenthal fibre indotta da overexpression of GFAP erano crossed dentro a Cryab-null retroterra, over metà morì a 1 mese di età. Restoration of Cryab espressione attraverso the GFAP promotore reversed questa outcome, dimostrante the effetto era astrocyte-specifico. Conversely, in topo portante an Alexander associata a malattia mutazione e in topo overexpressing di tipo selvatico GFAP, which, despite naturale induzione of Cryab anche morì a 1 mese, transgenic overexpression of Cryab produceva in un markedly ridotta CNS stress risposte, restored espressione of the glutamato trasportatore Glt1 (SLC1A2; 600300), e protetti queste animali dalla morte.

Varianti alleliche
 

Vedi le varianti alleliche come rapporto separato

Riferimenti
 

Collaboratori
 

Data di inizio
 

Revisioni
 

Relazioni speciali
 

• Varianti alleliche (Dettagli)
• Gene map