Les protéines intermédiaires du filament qui construisent la lamelle nucléaire d'une cellule comprennent les protéines Lamin A/C codées par le gène LMNA, et sont impliquées dans des processus fondamentaux tels que la structure nucléaire, l'expression des gènes et la transduction des signaux.

Les mutations LMNA affectent principalement les lignées cellulaires dérivées du mésoderme dans des maladies collectivement appelées laminopathies qui comprennent la cardiomyopathie dilatée avec des défauts de conduction, différentes formes de dystrophies musculaires et des syndromes de vieillissement prématuré comme le syndrome de Hutchinson-Gilford. À l'heure actuelle, notre compréhension des mécanismes moléculaires régulant les manifestations tissulaires spécifiques des laminopathies est encore limitée.

Méthodes

Pour mieux comprendre le mécanisme moléculaire d'une nouvelle mutation du site d'épissage de l'ARNm (c.357-2A > G) dans une famille touchée par une maladie cardiaque, nous avons procédé à un séquençage approfondi de l'ARN et à une analyse des voies d'accès pour neuf échantillons de fibroblastes prélevés sur trois patients atteints de cardiomyopathie, trois membres de la famille non touchés et trois personnes non apparentées et non touchées. Nous avons validé nos résultats par des études quantitatives de PCR et de protéines.

Résultats

Nous avons identifié huit gènes exprimés de manière significativement différente entre les fibroblastes mutants et non mutants, qui comprenaient la protéine 5 du facteur de croissance de l'insuline à régulation négative (IGFBP5) dans les échantillons de patients. L'analyse des voies a montré une implication de la voie de signalisation ERK/MAPK conforme aux études précédentes. Nous n'avons pas trouvé de différences significatives dans l'expression des gènes pour les lamines de type A/C et B entre les groupes. Dans les fibroblastes mutants, RNA-seq a confirmé que seul l'allèle LMNA de type sauvage était exprimé de manière prédominante, et le Western Blot a montré des niveaux normaux de protéine Lamin A/C.

Conclusions

L'IGFBP5 peut contribuer à maintenir l'homéostasie de la voie de signalisation, ce qui peut conduire à l'absence d'anomalies moléculaires et structurelles notables dans les tissus non affectés tels que les fibroblastes. Les mécanismes compensatoires d'autres protéines de la membrane nucléaire n'ont pas été trouvés. Nos résultats démontrent également qu'une seule copie de l'allèle de type sauvage est suffisante pour que des niveaux normaux de protéine Lamin A/C maintiennent la fonction physiologique dans un type de cellule non affecté. Cela suggère que les types de cellules affectés, tels que les tissus cardiaques, peuvent être plus sensibles à l'haploinsuffisance de la protéine Lamin A/C. Ces résultats donnent un aperçu du mécanisme moléculaire de la maladie avec une explication possible de la spécificité tissulaire de la cardiomyopathie dilatée liée à l'LMNA.

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