Isolation and characterization of the porcine proteolipid protein (PLP) gene

Autor: B. G. Baumgartner, Bertram Brenig
Rok vydání: 1996
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Zdroj: Journal of Animal Breeding and Genetics. 113:311-321
ISSN: 0931-2668
DOI: 10.1111/j.1439-0388.1996.tb00621.x
Popis: Summary 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. Resumen Aslamiento y caracterization del gen porcino de la proteina proteslipidica La proteina proteolipido (PLP) es una proteina de membrana del sistema nervioso centrai que esta altamente conservada. Se han descrito varias alteraciones neurologicas en mamiferos causadas por mutaciones en el gen PLP del cromosoma × entre las que se pueden destacar la mutacion jimpy en raton, la enfermedad Pelizaeus-Merzbacher y paraplegia espastica de tipo 2 en humanos, espasmos en cachorros de perro, y temblor paralitico en conejo. Estos desordenes comparten caracteristicas como temblor, movimiento lateral de ojos (nystagmus), ataxia, y un alto grado de letalidad. El temblor congenito 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, agitacion 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 reduccion en el numero de oligodendrocitos. Estas similitudes nos permiten postular que la PLP esta implicada en el establecimiento de CTAIII, lo cual nunca ha sido investigado a nivel molecular. En este trabajo describimos el aislamiento y caracterizacion parcial de la PLP porcina a nivel genomico y transcripcional. Resume Isolation et caracterisation du gene de la proteine proteolipidique du porc La proteine proteolipide (PPL) est uneproteine membranaire major et fortement conservee du systeme nerveux central (SNC) Differents troubles neurologiques causes par des mutations du gene (PPL) ont ete decrit chez plusieurs mammiferes 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 memes particularites: tremblements, nystagmus, ataxia ainsi qu'un fort degre de lethalite. Le type A III (CT AIII) de tremblements congenitaux lies au chromosome × chez le porc presents un fort degre de similarite au point de vu morphologique et cellulaire compare avec les troubles lies au PPL. Les porcelets infectes souffrent de crampes, de secouements verticaux et horizontaux de la tete et de la croupe ainsi que de mouvements incontroles des pattes. Les axons du cerveaux et de la moelle epiniere sont faiblement enveloppes et le nombre d'oligodendrites a diminue. De part ces similarites, nous proposons l'implication de PPL dans l'etablissement des symptomes CT AHI, ce qui n'avait encore jamais ete cherche et mis en evidence au niveau moleculaire. Nous decrivons ici l'isolement et la caracterisation partielle de la proteine PPL du porc au niveau transcriptionnaire et genomique. Zusammenfassung Isolation und Charakterisierung des porcinen Proteolipid Protein (PLP) Gens Das Proteolipid Protein (PLP) ist ein hochkonserviertes Membranprotein im zentralen Nervensystem. Bei verschiedenen Saugern wurden eine Reihe von neuronalen Erkrankungen beschrieben, die durch Mutationen im X-chromosomalen PLP Gen hervorgerufen werden. Dazu gehoren 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 Letalitat gekennzeichnet ist. Beim Schwein wurde der X-chromoso-mal vererbte Congenitale Tremor Typ AIII (CT AIII (Ferkelzittern, Myoclonia congenita) beschrieben, der auf morphologischer und zellularer Ebene eng mit diesen PLP-Erkrankungen verwandt ist. Die betroffenen Ferkel leiden unter Krampfen, horizontalem und vertikalem Schutteln von Kopf und Rumpf und unwillkurlichem Gliedmasenzucken. Die Axone im Gehirn und im Ruckenmark sind nur lose von Myelinscheiden umgeben und die Zahl der Oligodendrozyten ist stark vermindert. Aufgrund dieser morphologischen Ubereinstimmungen vermuten wir eine Beteiligung des PLP Gens bei der Entstehung von CT AIII Bisher wurde die Ursache dieser Erbkrankheit noch nicht auf molekularem Niveau geklart. Diese Studie beschreibt die Isolierung und teilweise Charakterisierung des porcinen Proteolipid Proteins auf genomischer und transkriptioneller Ebene.
Databáze: OpenAIRE
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