Knockout of Slc25a19 causes mitochondrial thiamine pyrophosphate depletion, embryonic lethality, CNS malformations, and anemia

doi:10.1073/pnas.0607661103

.2006年10月24日；103(43):15927-32.

doi:10.1073/pnas.0607661103。 Epub 2006年10月11日。

Slc25a19基因敲除导致线粒体焦磷酸硫胺耗竭、胚胎致死、中枢神经系统畸形和贫血

马乔丽·林德赫斯特¹, 朱塞佩·菲尔蒙特, 宋世伟, 爱德华·斯特鲁伊斯, 弗朗西斯科·德·莱昂纳迪斯, 帕梅拉·施瓦茨伯格, 岳梅樱博士, 亚历山德拉·卡斯特格纳, 南达·维尔霍文, 克里斯托弗·马修斯, 费尔迪南多·帕尔米耶里, 莱斯利·比塞克

附属公司

PMID： 17035501
预防性维修识别码：项目经理1595310
内政部： 10.1073/pnas.0607661103

Slc25a19基因敲除导致线粒体焦磷酸硫胺耗竭、胚胎致死、中枢神经系统畸形和贫血

马乔丽·林德赫斯特等。美国国家科学院程序. 2006.

.2006年10月24日；103(43):15927-32.

doi:10.1073/pnas.0607661103。 Epub 2006年10月11日。

作者

附属

¹美国马里兰州贝塞斯达国立卫生研究院国家人类基因组研究所，邮编：20892。marjr@mail.nih.gov

PMID： 17035501
预防性维修识别码：项目经理1595310
内政部： 10.1073/pnas.0607661103

摘要

SLC25A19突变导致阿米什致死性小头畸形（MCPHA），显著延缓大脑发育并导致α-酮戊二酸尿。先前的数据表明，SLC25A19-也称为DNC，是一种线粒体脱氧核糖核苷酸转运体。我们生成了Slc25a19的敲除小鼠模型。到胚胎第12天，这些动物的产前死亡率为100%。胚胎第10.5天受累的胚胎有神经管闭合缺陷，神经折叠脊起皱，卵黄囊红细胞生成障碍，羊水中α-酮戊二酸升高。我们发现这些动物具有正常的线粒体核糖和脱氧核糖核苷三磷酸水平，表明这些分子的运输不是SLC25A19的主要作用。通过同源性搜索，我们确定焦磷酸硫胺（ThPP）转运是SLC25A19的候选功能，并通过重组蛋白的转运分析进行了确认。Slc25a19（-/-）和MCPHA细胞的线粒体分别检测不到ThPP含量并显著降低。ThPP水平降低导致α-酮戊二酸脱氢酶复合物功能障碍，这解释了MCPHA中这种有机酸的高水平，并表明线粒体ThPP转运对中枢神经系统发育很重要。

PubMed免责声明

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

数字

**图1。**
的示意图*Slc25a19系列*淘汰战略。将2.5kb的EcoRI（E）/BamHI（B）片段（5′）和3.9kb的SpeI（S）/EcoRI（3′）片段克隆到pPNT-far中。该结构缺失外显子4-6。用BamHI（B）（3′和neo探针）或NheI（N）（5′探针）消化转染的ES细胞克隆，以测试同源重组。粗线表示鼠标序列，细线表示矢量序列，箭头表示Neo^R（右）磁带。点画框代表Southern blot分析探针。黑色数字框是外显子（翻译起始位置在外显子2中）。

**图2。**
E10.5未受影响和突变胚胎的示例。(A类)未受影响*Slc25a19系列*^+/−胚胎。(B类)*Slc25a19系列*^−/−胚胎的放大倍数与A类. (C类)胚胎的高倍放大B类注意沿着开放的神经管（黄色箭头）、神经管融合点（绿色箭头）的褶皱，以及心脏和血管的颜色缺失。(D类)无定形胚胎发育早期受阻的例子。

**图3。**
未受影响的冠状面(左侧)和突变型(赖特)E10.5胚胎。这些图像是图10所示的最后一个连续截面的更高放大倍数（分别为154和130）。黄色箭头标记未受影响胚胎切片中心脏和血管中的红细胞。在突变胚胎中，吻侧神经管不是融合的（绿色箭头），而是尾端融合的（红色箭头）。

**图4。**
E10.5时25个胚胎羊水中AKG水平。使用串联质谱和内标物测量AKG。五个胚胎*Slc25a19系列*^+/+（三角形），13个胚胎*Slc25a19系列*^+/−（正方形），7个胚胎*Slc25a19系列*^−/−（圆圈）。在同一实验中，对每种颜色代表的样品进行了测量。未受影响者的平均值为6.17±0.72μmol/L，突变体的平均值是30.8±9.91μmol/l(*P（P）*=0.0155 Mann–Whitney）。使用整个数据集（13.06）的平均值对数据进行二分，并用Fisher精确检验进行检验(*P（P）*= 0.0004). 这个t吨测试无法使用，因为数据不是正态分布的。

**图5。**
野生型和突变型MEF和人类淋巴母细胞中的线粒体dNTP水平。对于MEF，线粒体两次从野生型（蓝条）或突变型（红条）培养物中分离出来。重复测量dNTP水平并取平均值（±SD）。从两个对照（黄色条）或患者（绿色条）培养物中分离的线粒体中测定淋巴母细胞核苷酸水平，并根据病变状态平均（±SD）。

**图6。**
野生型和突变型SLC25A19的转运分析。用重组野生型（灰条）和G177A突变型（白条）SLC25A19重组的蛋白脂质体内部预载200μM每个dATP、ThPP、ThMP或硫胺。传输开始于20μMα-³⁵S-dATP并在2分钟终止。值为至少三个实验的平均值±SD。

**图7。**
KGDH和PDH复合物分析。KGDH公司(A类和B类)和PDH(C类和D类)通过测量在存在或不存在ThPP的情况下形成的NADH来分析复合活性。(A类和C类)野生型（白色条）和淘汰型（灰色条）MEF。(B类和D类)来自正常个体（白色条）和MCPHA患者（交叉阴影条）的人类淋巴母细胞。数据表示三个独立实验的平均值±SEM，一式两份。ANOVA分析（双向）用于比较有无ThPP的两组，**表示与对照组相比的显著性(*P（P）*< 0.05).

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