hnRNP A1 and A/B Interaction with PABPN1 in
Oculopharyngeal Muscular Dystrophy
Xueping Fan, Christiane Messaed, Patrick Dion, Janet Laganiere,
Bernard Brais, George Karpati and Guy A. Rouleau
Abstract: Background:
Oculopharyngeal muscular dystrophy (OPMD) is an adult-onset
disorder characterized by progressive ptosis, dysphagia and
proximal limb weakness. The autosomal dominant form of this
disease is caused by short expansions of a (GCG)6 repeat to
(GCG)8-13 in the PABPN1 gene. The mutations lead to the expansion
of a polyalanine stretch from 10 to 12-17 alanines in the N-terminus
of PABPN1. The mutated PABPN1 (mPABPN1) induces the formation
of intranuclear filamentous inclusions that sequester poly(A)
RNA and are associated with cell death. Methods:
Human fetal brain cDNA library was used to look for PABPN1 binding
proteins using yeast two-hybrid screen. The protein interaction
was confirmed by GST pull-down and co-immunoprecipitation assays.
Oculopharyngeal muscular dystrophy cellular model and OPMD patient
muscle tissue were used to check whether the PABPN1 binding
proteins were involved in the formation of OPMD intranuclear
inclusions. Results: We identify two
PABPN1 interacting proteins, hnRNP A1 and hnRNP A/B. When co-expressed
with mPABPN1 in COS-7 cells, predominantly nuclear protein hnRNP
A1 and A/B co-localize with mPABPN1 in the insoluble intranuclear
aggregates. Patient studies showed that hnRNP A1 is sequestered
in OPMD nuclear inclusions. Conclusions:
The hnRNP proteins are involved in mRNA processing and mRNA
nucleocytoplasmic export, sequestering of hnRNPs in OPMD intranuclear
aggregates supports the view that OPMD intranuclear inclusions
are “poly(A) RNA traps”, which would interfere with
RNA export, and cause muscle cell death.
Résumé: Interaction de hnRNP A1 et A/B
avec PABPN1 dans la dystrophie musculaire oculopharyngée.
Introduction: La dystrophie musculaire
oculopharyngée (DMOP) est une maladie de l’âge
adulte caractérisée par une ptose progressive
des paupières, une dysphagie et une faiblesse musculaire
proximale. La forme autosomique dominante est causée
par de courtes expansions d’une répétition
(GCG)6 à (GCG)8-13 dans le gène PABPN1. Les mutations
donnent lieu à une expansion d’un tractus de polyalanine
de 10 à 12-17 alanines dans la partie N-terminale de
PABPN1. Le gène PABPN1 muté (PABPN1m) induit la
formation d’inclusions filamenteuses intranucléaires
qui séquestrent l’ARN poly(A) et entraînent
la mort cellulaire. Méthodes:
Une librairie d’ADNc provenant de cerveau foetal humain
a été utilisée pour chercher la protéine
liant PABPN1 au moyen du système à double-hybrides
dans la levure. L’interaction protéine-protéine
a été confirmée par GST pull-down et co-immunoprécipitation.
Le modèle cellulaire de DMOP et le tissu musculaire provenant
de patients atteints DMOP ont été utilisés
pour vérifier si les protéines liant PABPN1 étaient
impliquées dans la formation des inclusions intranucléaires
dans la DMOP. Résultats: Nous
avons identifié deux protéines interagissant avec
PABPN1, hnRNP A1 et hnRNP A/B. En co-expression avec PABPN1m
dans des cellules COS-7, les protéines hnRNP A1 et A/B
à prédominance nucléaire se retrouvent
avec PABPN1m dans les agrégats intranucléaires
insolubles. Des études chez les patients atteints de
DMOP ont montré que hnRNP A1 est séquestré
dans les inclusions nucléaires. Conclusions:
Les protéines hnRNP sont impliquées dans la maturation
de l’ARNm et le transport nucléocytoplasmique de
l’ARNm. La séquestration de hnRNPs dans les agrégats
intranucléaires appuie l’hypothèse selon
laquelle les inclusions intranucléaires de la DMOP sont
des "piètes à ARN poly(A)" qui interfèrent
avec le transport de l’ARN et causent la mort des cellules
musculaires.
Can. J. Neurol. Sci. 2003; 30: 244-251
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