Helsingin yliopisto

 

Helsingin yliopiston verkkojulkaisut

University of Helsinki, Helsinki 2006

Molecular biology of progressive myoclonus epilepsy of Unverricht-Lundborg type (EPM1)

Kirsi Alakurtti

Doctoral dissertation, December 2006.
University of Helsinki, Faculty of Medicine, Haartman Institute, Department of Medical Genetics and Folkhälsan Institute of Genetics; University of Helsinki, Neuroscience Center .

Unverricht-Lundborg-tyyppinen etenevä myoklonusepilepsia (EPM1) on peittyvästi periytyvä aivoja rappeuttava sairaus, jonka oireisiin kuuluvat epileptiset kohtaukset ja ärsykeherkät tahdottomat lihasnykäykset. Taudin oireet alkavat 6-15 vuoden iässä ja ovat eteneviä. EPM1:n taustalla ovat virheet kystatiini B (CSTB) -geenissä. Yleisin mutaatio on 12 emäksestä muodostuvan toistojakson monistuma CSTB-geenin säätelyalueella, minkä lisäksi tunnetaan yhdeksän muuta mutaatiota. CSTB-proteiini toimii tiettyjen valkuaisaineita pilkkovien entsyymien estäjänä, mutta sen tehtävää elimistössä ei tarkoin tunneta. Tässä väitöskirjatyössä tutkittiin normaalin CSTB-geenin ilmenemistä hiirellä ja ihmisellä, CSTB-proteiinin solulokalisaatiota sekä potilasmutaatioiden vaikutusta näihin.

Kartoitimme ihmisen CSTB-geenin säätelyalueen ja osoitimme siihen paikantuvien transkriptiotekijöiden sitoutumisen. CSTB:n ilmeneminen väheni selvästi säätelyalueen sisältäessä toistojakson pidentymän sekä henkilöillä, joilla on normaalin muodon ja tautimutaation välinen muoto toistojakson pidentymästä. EPM1-potilaiden soluissa CSTB-geenin lähetti-RNA:n sekä proteiinin määrä oli merkittävästi alentunut. CSTB-proteiini paikantui jakautuvissa soluissa solunsisällä tumaan, sytoplasmaan ja lysosomeihin sekä erilaistuneissa soluissa pääasiallisesti sytoplasmaan. Potilasmutaatioiden seurauksena CSTB-proteiini menetti lokalisaation lysosomeihin. Tulosten mukaan solun erilaistumistaso vaikuttaa CSTB:n paikantumiseen ja lysosomaalinen sijainti on tarpeellinen sen oikean toiminnan kannalta.

CSTB-geenissä havaittiin vaihtoehtoista silmikoitumista. CSTB2-muoto ilmeni laajasti, mutta sen osuus oli vain 0,4-4,1 % koko CSTB-geenin ilmentymisestä. Sen ilmeneminen oli alentunut potilassoluissa. Muut muodot näyttivät ilmenevän kudosspesifisesti. CSTB-geenin vaihtoehtoisen silmikoitumisen fysiologinen merkitys jäi epäselväksi.

Havaitsimme hiiren Cstb-geenin ilmenevän laajasti ja olevan korkeinta 7-päivän ikäisessä sikiössä sekä kateenkorvassa. Keskushermostossa Cstb ilmeni isoaivokuorella, aivokuorukassa, talamuksessa ja hippokampuksessa, sekä pikkuaivojen Purkinje-solukerroksessa. Tulostemme perusteella CSTB ilmeneminen on voimakkaasti ajallisesti ja paikallisesti säädeltyä.

Väitöskirjassani esitetyt tulokset luovat perustaa jatkotutkimuksille selvitettäessä CSTB-proteiinin normaalia toimintaa sekä sen puuttumisen ja virheellisen toiminnan merkitystä EPM1-taudin synnyssä.

Julkaisun nimiösivu

This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.

© University of Helsinki 2006

Last updated 16.11.2006

Yhteystiedot, Contact information E-thesis Helsingin yliopisto, University of Helsinki