ジストロフィー、ピアソンおよび他のラミニン重合残基のキメラ蛋白質同定

Chimeric protein identification of dystrophic, Pierson and other laminin polymerization residues.

• Karen K McKee
• Maya Aleksandrova
• Peter D Yurchenco

抄録

ラミニン重合は、3つの異なるN末端グロブリンLNドメインの結合に依存する基底膜自己組織化の重要なステップである。LNドメインにおけるいくつかの変異は、LAMA2欠損型筋ジストロフィーおよびLAMB2欠損型ピアソン症候群を引き起こす。これらの変異は重合に影響を及ぼす可能性がある。重合に必要なアミノ酸残基を同定するための新しいアプローチが、これらの変異および他のラミニンLN変異の解析に適用されている。このアプローチは、欠落した機能的ＬＮドメインを提供するために、組換え非重合性ラミニンに結合するラミニン・ニドゲンキメラ融合タンパク質を利用している。これらのキメラに導入された単一アミノ酸置換を試験し、重合活性および細胞表面上での集合能力が失われるかどうかを決定した。その結果、ラミニン欠損筋ジストロフィーの突然変異、腎ピアソン症候群の突然変異、および心臓の発達障害を引き起こすショウジョウバエの突然変異が、ラミニン重合の喪失を引き起こすものとして同定された。また、ラミニンγ1のLNドメインには、重合に必要な2つの新規残基が存在することが明らかになった。

Laminin polymerization is a key step of basement membrane self-assembly that depends on the binding of the three different N-terminal globular LN domains. Several mutations in the LN domains cause LAMA2-deficient muscular dystrophy and LAMB2-deficient Pierson syndrome. These mutations may affect polymerization. A novel approach to identify the amino acid residues required for polymerization has been applied to an analysis of these and other laminin LN mutations. The approach utilizes laminin-nidogen chimeric fusion proteins that bind to recombinant non-polymerizing laminins to provide a missing functional LN domain. Single amino acid substitutions introduced into these chimeras were tested to determine if polymerization activity and the ability to assemble on cell surfaces were lost. Several laminin-deficient muscular dystrophy mutations, renal Pierson syndrome mutations, and Drosophila mutations causing defects of heart development were identified as ones causing loss of laminin polymerization. In addition, two novel residues required for polymerization were identified in the laminin γ1 LN domain.

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