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| Item Type: | Thesis |
|---|---|
| Title: | Genetic analysis in hypertrophic cardiomyopathy missense mutations in the ventricular myosin regulatory light chain gene |
| Creators Name: | Kabaeva, Z. |
| Abstract: | Hypertrophic cardiomyopathy (HCM) is a heart disorder characterized by unexplained ventricular myocardial hypertrophy and a high risk of sudden cardiac death. The disease is inherited as an autosomal-dominant trait. Nine disease-causing genes have been described all encoding for sarcomeric proteins. Mutations in the ventricular myosin essential (ELC) and regulatory (RLC) light chain genes are responsible approximately for 1% and 1 - 7% of all HCM cases, respectively. Limited data are available on the disease course and prognosis in HCM caused by mutations in these genes. Therefore, the present study was aimed to analyse the ELC and RLC genes for disease-causing mutations in a group of clinically well-characterized HCM patients. Further purpose was to assess whether the detected mutations are associated with malignant or benign phenotype in the respective families. Methods: 71 unrelated patients with HCM and 14 family members were evaluated using physical examination, ECG and echocardiography. DNA was extracted from blood lymphocytes. Screening of the 6 exons of the ELC gene and the 7 exons of the RLC gene was done by using PCR and single strand conformation polymorphism analysis (SSCP). Samples with aberrant band patterns were directly sequenced. Results: Systematic analysis revealed no mutation in the ELC gene but two disease-associated mutations leading to an amino acid exchange in the RLC gene. The first mutation was found in exon 2 of the RLC gene: a G>A nucleotide substitution at position c.64 caused a replacement of glutamic acid by lysine at codon 22. The second mutation was in exon 4 of the RLC gene: a G>A substitution at nucleotide c.173 led to a change of arginine to glutamine at codon 58. Both mutations affected highly conserved amino acids and were located in the amino terminal half of the RLC close to the putative phosphorylation and calcium-binding sites. They also changed overall electrical charge of this protein region. The Glu22Lys mutation was identified in seven individuals of family K and was associated with moderate septal hypertrophy, a late onset of clinical manifestation, benign disease course, and good prognosis. The mutation Arg58Gln showed also moderate septal hypertrophy, but, in contrast, it was associated with an early onset of clinical manifestation and premature sudden cardiac death in family B. Additionally, a number of sequence differences from reference genomic sequences, one silent mutation, and two single nucleotide polymorphisms (SNPs) were identified while screening the ELC and RLC genes. Detected SNPs did not cause an amino acid exchange and did not affect splicing process proceeding from their localisation. Conclusions: Two missense mutations were identified in the ventricular myosin regulatory light chain gene and associated with either benign or malignant HCM phenotypes. These findings show that genotyping could give valuable information for risk stratification, genetic counselling, and treatment strategies in hypertrophic cardiomyopathy. [Die Hypertrophe Kardiomyopathie (Hypertrophic Cardiomyopathy, HCM) ist eine Erkrankung des Herzens, die durch eine Hypertrophie des Myokards und einem erhoehten Risiko fuer den ploeztlichen Herztod charakteriziert ist. Die Erkrankung wird autosomal-dominant vererbt. Neun HCM-assozierte Genen wurden bisher beschrieben, die alle fuer Sarkomer-Proteine kodierend. Mutationen in den Genen fuer die essentielle (ELC) und regulatorische (RLC) leichte Myosin-Kette sind fuer ca. 1% bzw. 1-7% aller HCM-Faelle verantwortlich. Bisher gibt es nur wenige Informationen zum Krankheitsverlauf und zur Prognose bei HCM-Formen, die durch Mutationen in diesen Genen verursacht werden. Ziel dieser Studie war daher, das ELC- bzw. RLC-Gen in einem Kollektiv klinisch gut charakterisierter HCM-Patienten hinsichtlich moeglicher krankheitsverursachender Mutationen zu analysieren. Darueber hinaus sollte untersucht werden, ob die hier identifizierten Mutationen mit einem malignen bzw. benignen Phoenotyp assoziiert sind. Methoden: 71 unverwandete Patienten mit primaerer HCM wurden mittels koerperlicher Untersuchung, EKG und Echokardiographie evaluiert. Die aus Blutlymphozyten extrahierte DNA wurde mittels exonspezifischer PCR-Amplifikation und Single-strand-conformation-polymorphism (SSCP) Analyse auf Mutationen in den 6 Exons des ELC- und 7 Exons des RLC-Gens untersucht. Proben mit auffaelligen Bandenmustern wurden direkt sequenziert. Ergebnisse: Die systematische Analyse ergab zwei krankheitsassoziierte Mutationen im RLC-Gen, die zu einem Aminosaeurenaustausch fuehren. Im ELC-Gen wurden keine Mutationen gefunden. Die erste Mutation im RLC-Gen ist ein G zu A-Basenaustausch an Position c.64 im Exon 2, der zu einem Austausch von Glutamat durch Lysin im Codon 22 fuehrt. Die zweite Variante verursacht eine Argininsubstitution durch Glutamin im Codon 58 aufgrund eines Basenpaaraustausches an Position c.173 im Exon 4 (G zu A). Beide Mutationen betreffen hoch-konservierte Aminosaeuren in der amino-terminalen Domoene des RLC in der Naehe von moeglichen Phosphorylierungs- bzw. Kalcium-Bindungsstellen. Zusaetzlich wird die elektrische Ladung dieser Proteinregion durch den Aminosaeurenaustausch veraendert. Die Glu22Lys-Mutationen konnte in sieben Individuen der Familie K identifiziert werden und ist mit einer geringen septalen Hypertrophie, einer spaeten klinischen Manifestation sowie einem benignen Verlauf und einer guten Prognose assoziiert. Die Arg58Gln-Mutation ist ebenfalls mit einer moderaten Septumhypertrophie aber mit einem fruehen Krankheitsbeginn und einem vorzeitigen Auftreten eines plaetzlichen Herztodes in der Familie B assoziiert. Zusaetzlich wurden mehrere Abweichungen von der Referenz-Sequenz, eine stumme Mutation sowie zwei 'Single Nucleotide Polymorphisms' (SNPs) waehrend des Screenings in beiden Genen identifiziert. Die SNPs verursachen keinen Aminosaeureaustausch und beeinflussen nicht den Splei§vorgang, soweit dies durch ihre Lokalisation vorhersagbar ist. Schlussfolgerung: Zwei missense Mutationen konnten in der regulatorischen leichten Myosinkette identifiziert und sowohl mit einem benignen als auch einem malignen HCM-Phaenotyp assoziiert werden. Diese Ergebnisse zeigen, dass die Genotypisierung wertvolle Informationen fuer die Risikostratifizierung, die genetische Beratung sowie fuer Therapiestrategien in der Hypertrophe Kardiomyopathie liefern kann.] |
| Keywords: | Genetics, Genetik, Cardiomyopathy, Kardiomyopathie, Hypertrophy, Hypertrophie, Sudden cardiac death, ploetzlicher Herztod |
| Publisher: | Humboldt-Universitaet zu Berlin |
| Number of Pages: | 73 |
| Date: | 11 November 2002 |
| Official Publication: | http://edoc.hu-berlin.de/docviews/abstract.php?lang=ger&id=10510 |
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