Untersuchungen zur PDE-Ausstattung unterschiedlicher Zelllinien und Xenograft-Tumoren sowie zum Wirkmechanismus substituierter Pteridine

In der vorliegenden Arbeit wurde an einem kleinen Spektrum humaner Xenograft-Tumoren exemplarisch die cAMP-hydrolysierende PDE-Aktivität untersucht. Dabei konnte gezeigt werden, dass sich Tumoren unterschiedlichen Gewebeursprungs stark in ihrer cAMP-hydrolysierenden PDE-Aktivität unterscheiden können, aber dass auch bei verschiedenen Tumoren des gleichen Gewebes die PDE-Aktivität ebenfalls stark variiert. Gleichzeitig wurden große Unterschiede im prozentualen Anteil an PDE4 gefunden. In nahezu der Hälfte der untersuchten Xenografts stellen Isoenzyme der PDE4-Familie weniger als 50% an der Gesamt-PDE-Aktivität dar. Bei Untersuchungen des großzelligen humanen Lungenxenografts LXFL529, der verglichen mit allen anderen untersuchten Tumoren die höchste PDE-Aktivität aufweist, konnte gezeigt werden, dass dieses Tumorgewebe PDE4D3 zu enthalten scheint, die jedoch sehr leicht proteolytisch gespalten wird. Außerdem wurden kurze Formen des PDE4D-Gens detektiert. Dabei könnte es sich um PDE4D1, PDE4D2 oder die von Eyschen (1999) aus LXFL529-Tumorgewebe isolierte trunkierte PDE4D3 handeln. Möglicherweise wird in LXFL529-Xenograftgewebe auch eine kurze Form einer nicht zur PDE4D-Isoenzymfamilie gehörenden PDE exprimiert. Zur genauen Bestimmung müssen noch weitere Untersuchungen durchgeführt werden. Bislang wurden wirkmechanistische Untersuchungen mit PDE4-Hemmstoffen ausschließlich an Permanent-Zelllinien durchgeführt. Um Aussagen über die Übertragbarkeit der Ergebnisse in vitro auf die in vivo-Situation zu ermöglichen, wurde Tumorgewebe zweier unterschiedlicher Lungentumor-Xenografts, LXFL529 und das humane kleinzellige Lungenkarzinom LXFS650, bezüglich seiner cAMP-hydrolysierenden PDE-Aktivität und dem Gehalt an PDE4 mit den entsprechenden Permanent-Zelllinien verglichen. Dabei wiesen beide Zelllinien eine wesentlich niedrigere PDE-Gesamtaktivität als die entsprechenden soliden Xenograft-Tumoren auf. Der Anteil an PDE4 liegt in LXFL529L-Zellen und soliden Tumor in der gleichen Größenordnung. Auch im Cytosol von LXFS650 (Zelllinie und Tumor) wird der gleiche Prozentsatz PDE4 nachgewiesen, während er im Partikular der Zelllinie deutlich höher liegt im entsprechenden Tumor. Ein wesentlicher Bestandteil dieser Arbeit waren Untersuchungen zum Wirkmechanismus des potenten PDE4-Inhibitors DC-TA-46. Dieser Hemmstoff zeigt große Unterschiede in den IC50-Werten der Hemmung isolierter PDE4 aus LXFL529-Tumorgewebe (0,016 microM) bzw. der Wachstumshemmung von LXFL529L-Zellen (2,3 microM). Im Rahmen dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass die subzelluläre Verteilung des Hemmstoffs vermutlich eine wesentliche Rolle spielt. Die PDE-Aktivität von Proteinpräparationen aus LXFL529L-Zellen wird durch DC-TA-46 mit IC50-Werten von 0,22 microM (Cytosol) und 0,5 microM (Partikular) gehemmt und unterscheidet sich in der Sensitivität damit nicht von Proteinpräparationen aus solidem Tumorgewebe. Inkubiert man jedoch LXFL529L-Zellen mit der Substanz, so erreicht man erst bei Konzentrationen > 10 -6 M eine Hemmung der cytosolischen PDE-Aktivität. Im Partikular der Zellen zeigt sich hingegen durch die Anreicherung von DC-TA-46 in Membranstrukturen eine deutliche Erhöhung der Hemmwirkung im Vergleich zur entsprechenden isolierten Proteinpräparation. Die Hemmung der intrazellulären PDE-Aktivität scheint dabei auch zelltyp-spezifisch zu sein. Analoge Versuche mit LXFS650L-Zellen zeigten eine deutlich höhere Hemmung der cytosolischen PDE im Vergleich zu LXFL529L-Zellen. Dies scheint mit der höheren Sensitivität von LXFS650L-Zellen gegenüber der wachstumshemmenden Wirkung von DC-TA-46 im Sulforhodamin B-Test zu korrelieren. Diese Untersuchungen zeigten, dass die Bestimmung der intrazellulären Hemmwirkung eine wesentliche Messgröße zur Untersuchung potentieller PDE-Hemmstoffe darstellt. Deshalb wurde für die bislang in unserem Arbeitskreis zur Verfügung stehenden Pteridinderivate die Hemmung der intrazellulären PDE untersucht. Fluoreszenzmikroskopische Untersuchungen an LXFL529L-Zellen ergaben keine Anhaltspunkte für Unterschiede in der subzellulären Lokalisation der verschiedenen Derivate. Alle Substanzen scheinen sich ebenso wie DC-TA-46 in Membranstrukturen in der perinuklearen Region anzureichern. Die Derivate unterscheiden sich jedoch deutlich in ihrer Hemmung. Durch Variation der Substituenten in 4- und 7-Position bzw. an 6-Position konnte am ehesten eine gute PDE-Hemmung erreicht werden. Zwei an 7-Position substituierte Derivate mit basischem Stickstoff ohne H-Donorfunktion zeigten sogar eine bessere Inhibition der zellulären PDE als DC-TA-46. Durch Variationen der Substituenten in 2-Position des Grundgerüsts kann keine bzw. nur geringe Hemmung zellulärer PDE erreicht werden. Die meisten Veränderungen an 4 -Position konnten keine PDE-Hemmung erzielen. Für die Hemmung zellulärer PDE scheint also ein größerer Rest an 6-Position als Wasserstoff wichtig zu sein bzw. eine Wasserstoffdonorfunktion des basischen Stickstoffs in 4 -Position. Lediglich eine an 4 -Position mit einem Acetylrest substituierte Verbindung war in LXFL529L-Zellen ein potenter PDE-Hemmstoff, nicht jedoch am isolierten Enzym, was auf die Freisetzung der Leitsubstanz DC-TA-46 durch metabolische Prozesse in der Zelle zurückzuführen sein kann. Deshalb sollte bei zukünftigen biologischen Testungen nicht nur am isolierten Enzym, sondern auch in Zellen getestet werden sollte, da nur so pharmakologische Prozesse einbezogen werden. In vitro führt die Behandlung von Tumorzellen mit DC-TA-46 zu einem Zellzyklusarrest in der G1-Phase des und zur Induktion von Apoptose [Wagner, 1998; Marko et al., 1998]. Im Rahmen dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass dieser Zellzyklus-Arrest nicht durch die Wirkung des Pteridinderivats auf die Cyclin-abhängigen Kinase-Inhibitoren p21 cip1 und p27 kip1 zustande kommt. Der cAMP-Gehalt von Zellen kann während des Zellzyklus periodischen Schwankungen unterliegen [Millis et al., 1974]. In LXFL529L-Zellen konnte eine positive Korrelation zwischen der PDE-Aktivität im Cytosol und dem Anteil der Zellen in der G0/G1-Phase des Zellzyklus detektiert werden. Im Partikular hingegen ist ein deutlicher Zusammenhang zwischen der PDE-Aktivität und des Gehalts von G2/M-Phase-Zellen bzw. eine negative Korrelation zwischen partikulärer PDE-Aktivität und dem Anteil der G1-Phase-Zellen zu sehen. Da DC-TA-46 aufgrund seiner subzellulären Lokalisation hauptsächlich im Partikular wirksam ist, scheint v.a. die Hemmung der partikulären Isoenzyme für den G1-Arrest wesentlich zu sein. Im Rahmen dieser Arbeit konnte nun umgekehrt gezeigt werden, dass in LXFL529L-Zellen in der G1-Phase eine geringe partikuläre PDE-Aktivität vorliegt

Epilepsy, hippocampal sclerosis and febrile seizures linked by common genetic variation around SCN1A

Epilepsy comprises several syndromes, amongst the most common being mesial temporal lobe epilepsy with hippocampal sclerosis. Seizures in mesial temporal lobe epilepsy with hippocampal sclerosis are typically drug-resistant, and mesial temporal lobe epilepsy with hippocampal sclerosis is frequently associated with important co-morbidities, mandating the search for better understanding and treatment. The cause of mesial temporal lobe epilepsy with hippocampal sclerosis is unknown, but there is an association with childhood febrile seizures. Several rarer epilepsies featuring febrile seizures are caused by mutations in SCN1A, which encodes a brain-expressed sodium channel subunit targeted by many anti-epileptic drugs. We undertook a genome-wide association study in 1018 people with mesial temporal lobe epilepsy with hippocampal sclerosis and 7552 control subjects, with validation in an independent sample set comprising 959 people with mesial temporal lobe epilepsy with hippocampal sclerosis and 3591 control subjects. To dissect out variants related to a history of febrile seizures, we tested cases with mesial temporal lobe epilepsy with hippocampal sclerosis with (overall n = 757) and without (overall n = 803) a history of febrile seizures. Meta-analysis revealed a genome-wide significant association for mesial temporal lobe epilepsy with hippocampal sclerosis with febrile seizures at the sodium channel gene cluster on chromosome 2q24.3 [rs7587026, within an intron of the SCN1A gene, P = 3.36 × 10−9, odds ratio (A) = 1.42, 95% confidence interval: 1.26-1.59]. In a cohort of 172 individuals with febrile seizures, who did not develop epilepsy during prospective follow-up to age 13 years, and 6456 controls, no association was found for rs7587026 and febrile seizures. These findings suggest SCN1A involvement in a common epilepsy syndrome, give new direction to biological understanding of mesial temporal lobe epilepsy with hippocampal sclerosis with febrile seizures, and open avenues for investigation of prognostic factors and possible prevention of epilepsy in some children with febrile seizure

Analysis of shared heritability in common disorders of the brain

ience, this issue p. eaap8757 Structured Abstract INTRODUCTION Brain disorders may exhibit shared symptoms and substantial epidemiological comorbidity, inciting debate about their etiologic overlap. However, detailed study of phenotypes with different ages of onset, severity, and presentation poses a considerable challenge. Recently developed heritability methods allow us to accurately measure correlation of genome-wide common variant risk between two phenotypes from pools of different individuals and assess how connected they, or at least their genetic risks, are on the genomic level. We used genome-wide association data for 265,218 patients and 784,643 control participants, as well as 17 phenotypes from a total of 1,191,588 individuals, to quantify the degree of overlap for genetic risk factors of 25 common brain disorders. RATIONALE Over the past century, the classification of brain disorders has evolved to reflect the medical and scientific communities' assessments of the presumed root causes of clinical phenomena such as behavioral change, loss of motor function, or alterations of consciousness. Directly observable phenomena (such as the presence of emboli, protein tangles, or unusual electrical activity patterns) generally define and separate neurological disorders from psychiatric disorders. Understanding the genetic underpinnings and categorical distinctions for brain disorders and related phenotypes may inform the search for their biological mechanisms. RESULTS Common variant risk for psychiatric disorders was shown to correlate significantly, especially among attention deficit hyperactivity disorder (ADHD), bipolar disorder, major depressive disorder (MDD), and schizophrenia. By contrast, neurological disorders appear more distinct from one another and from the psychiatric disorders, except for migraine, which was significantly correlated to ADHD, MDD, and Tourette syndrome. We demonstrate that, in the general population, the personality trait neuroticism is significantly correlated with almost every psychiatric disorder and migraine. We also identify significant genetic sharing between disorders and early life cognitive measures (e.g., years of education and college attainment) in the general population, demonstrating positive correlation with several psychiatric disorders (e.g., anorexia nervosa and bipolar disorder) and negative correlation with several neurological phenotypes (e.g., Alzheimer's disease and ischemic stroke), even though the latter are considered to result from specific processes that occur later in life. Extensive simulations were also performed to inform how statistical power, diagnostic misclassification, and phenotypic heterogeneity influence genetic correlations. CONCLUSION The high degree of genetic correlation among many of the psychiatric disorders adds further evidence that their current clinical boundaries do not reflect distinct underlying pathogenic processes, at least on the genetic level. This suggests a deeply interconnected nature for psychiatric disorders, in contrast to neurological disorders, and underscores the need to refine psychiatric diagnostics. Genetically informed analyses may provide important "scaffolding" to support such restructuring of psychiatric nosology, which likely requires incorporating many levels of information. By contrast, we find limited evidence for widespread common genetic risk sharing among neurological disorders or across neurological and psychiatric disorders. We show that both psychiatric and neurological disorders have robust correlations with cognitive and personality measures. Further study is needed to evaluate whether overlapping genetic contributions to psychiatric pathology may influence treatment choices. Ultimately, such developments may pave the way toward reduced heterogeneity and improved diagnosis and treatment of psychiatric disorders

Effect of angiotensin-converting enzyme inhibitor and angiotensin receptor blocker initiation on organ support-free days in patients hospitalized with COVID-19

IMPORTANCE Overactivation of the renin-angiotensin system (RAS) may contribute to poor clinical outcomes in patients with COVID-19. Objective To determine whether angiotensin-converting enzyme (ACE) inhibitor or angiotensin receptor blocker (ARB) initiation improves outcomes in patients hospitalized for COVID-19. DESIGN, SETTING, AND PARTICIPANTS In an ongoing, adaptive platform randomized clinical trial, 721 critically ill and 58 non–critically ill hospitalized adults were randomized to receive an RAS inhibitor or control between March 16, 2021, and February 25, 2022, at 69 sites in 7 countries (final follow-up on June 1, 2022). INTERVENTIONS Patients were randomized to receive open-label initiation of an ACE inhibitor (n = 257), ARB (n = 248), ARB in combination with DMX-200 (a chemokine receptor-2 inhibitor; n = 10), or no RAS inhibitor (control; n = 264) for up to 10 days. MAIN OUTCOMES AND MEASURES The primary outcome was organ support–free days, a composite of hospital survival and days alive without cardiovascular or respiratory organ support through 21 days. The primary analysis was a bayesian cumulative logistic model. Odds ratios (ORs) greater than 1 represent improved outcomes. RESULTS On February 25, 2022, enrollment was discontinued due to safety concerns. Among 679 critically ill patients with available primary outcome data, the median age was 56 years and 239 participants (35.2%) were women. Median (IQR) organ support–free days among critically ill patients was 10 (–1 to 16) in the ACE inhibitor group (n = 231), 8 (–1 to 17) in the ARB group (n = 217), and 12 (0 to 17) in the control group (n = 231) (median adjusted odds ratios of 0.77 [95% bayesian credible interval, 0.58-1.06] for improvement for ACE inhibitor and 0.76 [95% credible interval, 0.56-1.05] for ARB compared with control). The posterior probabilities that ACE inhibitors and ARBs worsened organ support–free days compared with control were 94.9% and 95.4%, respectively. Hospital survival occurred in 166 of 231 critically ill participants (71.9%) in the ACE inhibitor group, 152 of 217 (70.0%) in the ARB group, and 182 of 231 (78.8%) in the control group (posterior probabilities that ACE inhibitor and ARB worsened hospital survival compared with control were 95.3% and 98.1%, respectively). CONCLUSIONS AND RELEVANCE In this trial, among critically ill adults with COVID-19, initiation of an ACE inhibitor or ARB did not improve, and likely worsened, clinical outcomes. TRIAL REGISTRATION ClinicalTrials.gov Identifier: NCT0273570

Untersuchungen zur PDE-Ausstattung unterschiedlicher Zelllinien und Xenograft-Tumoren sowie zum Wirkmechanismus substituierter Pteridine

In der vorliegenden Arbeit wurde an einem kleinen Spektrum humaner Xenograft-Tumoren exemplarisch die cAMP-hydrolysierende PDE-Aktivität untersucht. Dabei konnte gezeigt werden, dass sich Tumoren unterschiedlichen Gewebeursprungs stark in ihrer cAMP-hydrolysierenden PDE-Aktivität unterscheiden können, aber dass auch bei verschiedenen Tumoren des gleichen Gewebes die PDE-Aktivität ebenfalls stark variiert. Gleichzeitig wurden große Unterschiede im prozentualen Anteil an PDE4 gefunden. In nahezu der Hälfte der untersuchten Xenografts stellen Isoenzyme der PDE4-Familie weniger als 50% an der Gesamt-PDE-Aktivität dar. Bei Untersuchungen des großzelligen humanen Lungenxenografts LXFL529, der verglichen mit allen anderen untersuchten Tumoren die höchste PDE-Aktivität aufweist, konnte gezeigt werden, dass dieses Tumorgewebe PDE4D3 zu enthalten scheint, die jedoch sehr leicht proteolytisch gespalten wird. Außerdem wurden kurze Formen des PDE4D-Gens detektiert. Dabei könnte es sich um PDE4D1, PDE4D2 oder die von Eyschen (1999) aus LXFL529-Tumorgewebe isolierte trunkierte PDE4D3 handeln. Möglicherweise wird in LXFL529-Xenograftgewebe auch eine kurze Form einer nicht zur PDE4D-Isoenzymfamilie gehörenden PDE exprimiert. Zur genauen Bestimmung müssen noch weitere Untersuchungen durchgeführt werden. Bislang wurden wirkmechanistische Untersuchungen mit PDE4-Hemmstoffen ausschließlich an Permanent-Zelllinien durchgeführt. Um Aussagen über die Übertragbarkeit der Ergebnisse in vitro auf die in vivo-Situation zu ermöglichen, wurde Tumorgewebe zweier unterschiedlicher Lungentumor-Xenografts, LXFL529 und das humane kleinzellige Lungenkarzinom LXFS650, bezüglich seiner cAMP-hydrolysierenden PDE-Aktivität und dem Gehalt an PDE4 mit den entsprechenden Permanent-Zelllinien verglichen. Dabei wiesen beide Zelllinien eine wesentlich niedrigere PDE-Gesamtaktivität als die entsprechenden soliden Xenograft-Tumoren auf. Der Anteil an PDE4 liegt in LXFL529L-Zellen und soliden Tumor in der gleichen Größenordnung. Auch im Cytosol von LXFS650 (Zelllinie und Tumor) wird der gleiche Prozentsatz PDE4 nachgewiesen, während er im Partikular der Zelllinie deutlich höher liegt im entsprechenden Tumor. Ein wesentlicher Bestandteil dieser Arbeit waren Untersuchungen zum Wirkmechanismus des potenten PDE4-Inhibitors DC-TA-46. Dieser Hemmstoff zeigt große Unterschiede in den IC50-Werten der Hemmung isolierter PDE4 aus LXFL529-Tumorgewebe (0,016 microM) bzw. der Wachstumshemmung von LXFL529L-Zellen (2,3 microM). Im Rahmen dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass die subzelluläre Verteilung des Hemmstoffs vermutlich eine wesentliche Rolle spielt. Die PDE-Aktivität von Proteinpräparationen aus LXFL529L-Zellen wird durch DC-TA-46 mit IC50-Werten von 0,22 microM (Cytosol) und 0,5 microM (Partikular) gehemmt und unterscheidet sich in der Sensitivität damit nicht von Proteinpräparationen aus solidem Tumorgewebe. Inkubiert man jedoch LXFL529L-Zellen mit der Substanz, so erreicht man erst bei Konzentrationen > 10 -6 M eine Hemmung der cytosolischen PDE-Aktivität. Im Partikular der Zellen zeigt sich hingegen durch die Anreicherung von DC-TA-46 in Membranstrukturen eine deutliche Erhöhung der Hemmwirkung im Vergleich zur entsprechenden isolierten Proteinpräparation. Die Hemmung der intrazellulären PDE-Aktivität scheint dabei auch zelltyp-spezifisch zu sein. Analoge Versuche mit LXFS650L-Zellen zeigten eine deutlich höhere Hemmung der cytosolischen PDE im Vergleich zu LXFL529L-Zellen. Dies scheint mit der höheren Sensitivität von LXFS650L-Zellen gegenüber der wachstumshemmenden Wirkung von DC-TA-46 im Sulforhodamin B-Test zu korrelieren. Diese Untersuchungen zeigten, dass die Bestimmung der intrazellulären Hemmwirkung eine wesentliche Messgröße zur Untersuchung potentieller PDE-Hemmstoffe darstellt. Deshalb wurde für die bislang in unserem Arbeitskreis zur Verfügung stehenden Pteridinderivate die Hemmung der intrazellulären PDE untersucht. Fluoreszenzmikroskopische Untersuchungen an LXFL529L-Zellen ergaben keine Anhaltspunkte für Unterschiede in der subzellulären Lokalisation der verschiedenen Derivate. Alle Substanzen scheinen sich ebenso wie DC-TA-46 in Membranstrukturen in der perinuklearen Region anzureichern. Die Derivate unterscheiden sich jedoch deutlich in ihrer Hemmung. Durch Variation der Substituenten in 4- und 7-Position bzw. an 6-Position konnte am ehesten eine gute PDE-Hemmung erreicht werden. Zwei an 7-Position substituierte Derivate mit basischem Stickstoff ohne H-Donorfunktion zeigten sogar eine bessere Inhibition der zellulären PDE als DC-TA-46. Durch Variationen der Substituenten in 2-Position des Grundgerüsts kann keine bzw. nur geringe Hemmung zellulärer PDE erreicht werden. Die meisten Veränderungen an 4 -Position konnten keine PDE-Hemmung erzielen. Für die Hemmung zellulärer PDE scheint also ein größerer Rest an 6-Position als Wasserstoff wichtig zu sein bzw. eine Wasserstoffdonorfunktion des basischen Stickstoffs in 4 -Position. Lediglich eine an 4 -Position mit einem Acetylrest substituierte Verbindung war in LXFL529L-Zellen ein potenter PDE-Hemmstoff, nicht jedoch am isolierten Enzym, was auf die Freisetzung der Leitsubstanz DC-TA-46 durch metabolische Prozesse in der Zelle zurückzuführen sein kann. Deshalb sollte bei zukünftigen biologischen Testungen nicht nur am isolierten Enzym, sondern auch in Zellen getestet werden sollte, da nur so pharmakologische Prozesse einbezogen werden. In vitro führt die Behandlung von Tumorzellen mit DC-TA-46 zu einem Zellzyklusarrest in der G1-Phase des und zur Induktion von Apoptose [Wagner, 1998; Marko et al., 1998]. Im Rahmen dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass dieser Zellzyklus-Arrest nicht durch die Wirkung des Pteridinderivats auf die Cyclin-abhängigen Kinase-Inhibitoren p21 cip1 und p27 kip1 zustande kommt. Der cAMP-Gehalt von Zellen kann während des Zellzyklus periodischen Schwankungen unterliegen [Millis et al., 1974]. In LXFL529L-Zellen konnte eine positive Korrelation zwischen der PDE-Aktivität im Cytosol und dem Anteil der Zellen in der G0/G1-Phase des Zellzyklus detektiert werden. Im Partikular hingegen ist ein deutlicher Zusammenhang zwischen der PDE-Aktivität und des Gehalts von G2/M-Phase-Zellen bzw. eine negative Korrelation zwischen partikulärer PDE-Aktivität und dem Anteil der G1-Phase-Zellen zu sehen. Da DC-TA-46 aufgrund seiner subzellulären Lokalisation hauptsächlich im Partikular wirksam ist, scheint v.a. die Hemmung der partikulären Isoenzyme für den G1-Arrest wesentlich zu sein. Im Rahmen dieser Arbeit konnte nun umgekehrt gezeigt werden, dass in LXFL529L-Zellen in der G1-Phase eine geringe partikuläre PDE-Aktivität vorliegt

The msh2 gene of Schizosaccharomyces pombe is involved in mismatch repair, mating-type switching, and meiotic chromosome organization

We have identified in the fission yeast Schizosaccharomyces pombe a MutS homolog that shows highest homology to the Msh2 subgroup. msh2 disruption gives rise to increased mitotic mutation rates and increased levels of postmeiotic segregation of genetic markers. In bandshift assays performed with msh2Delta cell extracts, a general mismatch-binding activity is absent. By complementation assays, we showed that S. pombe msh2 is allelic with the previously identified swi8 and mut3 genes, which are involved in mating-type switching. The swi8-137 mutant has a mutation in the msh2 gene which causes a truncated Msh2 peptide lacking a putative DNA-binding domain. Cytological analysis revealed that during meiotic prophase of msh2-defective cells, chromosomal structures were frequently formed; such structures are rarely found in the wild type. Our data show that besides having a function in mismatch repair, S. pombe msh2 is required for correct termination of copy synthesis during mating-type switching as well as for proper organization of chromosomes during meiosis

Impaired complex I repair causes recessive Leber's hereditary optic neuropathy

Leber?s hereditary optic neuropathy (LHON) is the most frequent mitochondrial disease and was the first to be genetically defined by a point mutation in mitochondrial DNA (mtDNA). A molecular diagnosis is achieved in up to 95% of cases, the vast majority of which are accounted for by 3 mutations within mitochondrial complex I subunit?encoding genes in the mtDNA (mtLHON). Here, we resolve the enigma of LHON in the absence of pathogenic mtDNA mutations. We describe biallelic mutations in a nuclear encoded gene, DNAJC30, in 33 unsolved patients from 29 families and establish an autosomal recessive mode of inheritance for LHON (arLHON), which to date has been a prime example of a maternally inherited disorder. Remarkably, all hallmarks of mtLHON were recapitulated, including incomplete penetrance, male predominance, and significant idebenone responsivity. Moreover, by tracking protein turnover in patient-derived cell lines and a DNAJC30-knockout cellular model, we measured reduced turnover of specific complex I N-module subunits and a resultant impairment of complex I function. These results demonstrate that DNAJC30 is a chaperone protein needed for the efficient exchange of complex I subunits exposed to reactive oxygen species and integral to a mitochondrial complex I repair mechanism, thereby providing the first example to our knowledge of a disease resulting from impaired exchange of assembled respiratory chain subunits

Epilepsy, hippocampal sclerosis and febrile seizures linked by common genetic variation around SCN1A.

Epilepsy comprises several syndromes, amongst the most common being mesial temporal lobe epilepsy with hippocampal sclerosis. Seizures in mesial temporal lobe epilepsy with hippocampal sclerosis are typically drug-resistant, and mesial temporal lobe epilepsy with hippocampal sclerosis is frequently associated with important co-morbidities, mandating the search for better understanding and treatment. The cause of mesial temporal lobe epilepsy with hippocampal sclerosis is unknown, but there is an association with childhood febrile seizures. Several rarer epilepsies featuring febrile seizures are caused by mutations in SCN1A, which encodes a brain-expressed sodium channel subunit targeted by many anti-epileptic drugs. We undertook a genome-wide association study in 1018 people with mesial temporal lobe epilepsy with hippocampal sclerosis and 7552 control subjects, with validation in an independent sample set comprising 959 people with mesial temporal lobe epilepsy with hippocampal sclerosis and 3591 control subjects. To dissect out variants related to a history of febrile seizures, we tested cases with mesial temporal lobe epilepsy with hippocampal sclerosis with (overall n = 757) and without (overall n = 803) a history of febrile seizures. Meta-analysis revealed a genome-wide significant association for mesial temporal lobe epilepsy with hippocampal sclerosis with febrile seizures at the sodium channel gene cluster on chromosome 2q24.3 [rs7587026, within an intron of the SCN1A gene, P = 3.36 × 10 -9, odds ratio (A) = 1.42, 95% confidence interval: 1.26-1.59]. In a cohort of 172 individuals with febrile seizures, who did not develop epilepsy during prospective follow-up to age 13 years, and 6456 controls, no association was found for rs7587026 and febrile seizures. These findings suggest SCN1A involvement in a common epilepsy syndrome, give new direction to biological understanding of mesial temporal lobe epilepsy with hippocampal sclerosis with febrile seizures, and open avenues for investigation of prognostic factors and possible prevention of epilepsy in some children with febrile seizures. © 2013 The Author (2013). Published by Oxford University Press on behalf of the Guarantors of Brain.0SCOPUS: ar.jinfo:eu-repo/semantics/publishe