Molecular characterisation of ZFYVE27 and identification of deletions in SPG4

Die hereditären spastischen Paraplegien (HSP) sind eine klinisch und genetisch heterogene Gruppe erblicher neurodegenerativer Erkrankungen, welche durch eine progrediente spastische Paraparese und Hyperreflexie der unteren Extremitäten gekennzeichnet sind. Sie können autosomal-dominant, autosomal rezessiv und X-chromosomal vererbt werden. Für einen Teil der autosomal-dominanten Fälle können Mutation in den Genen SPG3 und SPG4 nachgewiesen werden, bei einem Großteil der Erkrankungen bleiben die verantwortlichen Gene jedoch unbekannt. Es wird gezeigt, dass ZFYVE27, welches zu einer als FYVE-Proteine bezeichneten Gruppe gehört, ausschließlich im Gehirn des Menschen effektiv exprimiert wird. Im Gegensatz hierzu ergab der Vergleich mit dem homologen Mausgen zfyve27 für dieses eine ubiquitäre Expression. ZFYVE27 kommt intrazellulär an das Endoplasmatische Retikulum und an Endosomen gebunden vor und ist mit Spastin co-lokalisiert.Die für das Deletionsscreening verwendete Real-Time-PCR erwies sich unter den angewandte Bedingungen als nicht verlässlich genug, und obwohl Ergebnisse anderer Arbeiten eben diese in AD-HSP-Patienten nachweisen konnten, gelang es im Rahmen dieser Arbeit nicht, Deletionen im SPG4-Gen zu finden. Die Sequenzanalyse von ZFYVE27 bei 43 Patienten mit klinisch diagnostizierter AD-HSP ergab fünf Veränderungen auf genomischer Ebene. Dass der hierbei identifizierte Polymorphismus c.572G>T die Ursache der HSP in einer der untersuchten Familien ist und ZFYVE27 somit an der Pathogenese der HSP beteiligt ist, konnte jedoch nicht bewiesen werden

ZFYVE27 (SPG33), a Novel Spastin-Binding Protein, Is Mutated in Hereditary Spastic Paraplegia

Spastin, the most commonly mutated protein in the autosomal dominant form of hereditary spastic paraplegia (AD-HSP) has been suggested to be involved in vesicular cargo trafficking; however, a comprehensive function of spastin has not yet been elucidated. To characterize the molecular function of spastin, we used the yeast two-hybrid approach to identify new interacting partners of spastin. Here, we report ZFYVE27, a novel member of the FYVE-finger family of proteins, as a specific spastin-binding protein, and we validate the interaction by both in vivo coimmunoprecipitation and colocalization experiments in mammalian cells. More importantly, we report a German family with AD-HSP in which ZFYVE27 (SPG33) is mutated; furthermore, we demonstrate that the mutated ZFYVE27 protein shows an aberrant intracellular pattern in its tubular structure and that its interaction with spastin is severely affected. We postulate that this specific mutation in ZFYVE27 affects neuronal intracellular trafficking in the corticospinal tract, which is consistent with the pathology of HSP