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.2007年3月20日；104(12):4949-54.
doi:10.1073/pnas.0611640104。 Epub 2007年3月14日。

Hutchinson-Gilford早衰综合征中过表达的层粘连蛋白A亚型干扰早衰和正常细胞的有丝分裂

堪曹 1, 布莱恩·卡佩尔, 迈克尔·R·鄂尔多斯, 卡里马·贾巴利, 弗朗西斯·柯林斯
附属公司

Hutchinson-Gilford早衰综合征中过表达的层粘连蛋白A亚型干扰早衰和正常细胞的有丝分裂

堪曹等人。 美国国家科学院程序. .

摘要

Hutchinson-Gilford早衰综合征（HGPS）是一种罕见的遗传性疾病，其特征是显著的过早衰老。经典的HGPS是由LMNA基因第11外显子（残基1824，C-->T）的从头突变引起的，激活了一个隐秘的剪接供体，并导致一个名为“progerin/LADelta50”的突变层粘连蛋白a（LA），该蛋白缺乏正常的切割位点，无法去除C末端法尼基。在间期，不可逆的法尼基化前体蛋白/LADelta50锚定在核膜上，引起典型的核泡。然而，有丝分裂期间前体蛋白/LADelta50的定位和行为完全未知。在这里，我们报告了在有丝分裂期间，progrein/LADelta50错误定位于不溶性细胞质聚集体和膜，导致异常染色体分离和双核化。这些表型主要通过法尼基转移酶抑制剂或法尼基化不敏感突变前体蛋白/LADelta50来挽救。此外，我们证明正常成纤维细胞中存在少量的前体蛋白/LADelta50，并且这些表达前体蛋白-LADelta50-的正常细胞中有很大比例是双核的，这意味着前体蛋白/LADelta50在正常衰老过程中会导致类似的有丝分裂缺陷。我们的发现提供了HGPS有丝分裂异常的证据，并可能揭示衰老的一般现象。

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。
图1。
GFP-前体蛋白/LAΔ50转染细胞中的有丝分裂缺陷（在所有图中，前体蛋白/LAΔ50被称为前体蛋白）。(一)GFP-LA和GFP-前体转染有丝分裂细胞的活细胞图像。(b条)使用抗emerin抗体对GFP-LA或GFP-前体转染的有丝分裂细胞进行免疫荧光。(c)DAPI染色显示GFP progerin转染的后期细胞中的滞后染色体（红色箭头）。(d日)GFP-LA或GFP-前体转染细胞中异常染色体分离的量化。(e（电子）)GFP-LA或GFP-前体转染细胞在有丝分裂早期（从中期到中期）或晚期（从后期到末期）的定量。转染GFP前体蛋白后，细胞有丝分裂后期显著增加。（比例尺：20μm）
图2。
图2。
有丝分裂期间GFP-progrein/LAΔ50的异常动态行为。(一和b条)FLIP分析。(一)指定区域FLIP期间GFP-LA或GFP-progrein/LAΔ50转染有丝分裂细胞的选定图像（黄色方框）。(b条)GFP-LA-或GFP-progrein/LAΔ50转染有丝分裂细胞中整体FLIP（白色圆圈区域）的动力学。(c和d日)FRAP分析。(c)在细胞质中指定区域的FRAP期间，GFP-progrein/LAΔ50-或GFP-LA-转染有丝分裂细胞的选定图像（如白色箭头所示）。孕激素-M，膜相关孕激素/LAΔ50；前体蛋白-A，聚集前体蛋白/LAΔ50（亮点）。(d日)转染的有丝分裂细胞中的GFP-LA或GFP-progerin/LAΔ50FRAP动力学。中的值b条和d日表示来自至少六个不同单元格的平均值。照片以60倍放大率拍摄。
图3。
图3。
法尼化C末端的保留导致GFP-progrein/LAΔ50在有丝分裂过程中的异常定位和动态行为。(一)GFP-progren-和GFP-progran-SSIM转染有丝分裂细胞的活细胞图像。每种类型都显示了两个示例。(b条)整体FLIP动力学(左侧)和FRAP(赖特)在GFP-LA-、GFP-progren-和GFP-progran-SSIM转染的有丝分裂细胞中。(c)模拟（DMSO）或FTI（2.0μM lonafarnib）处理48小时后GFP-LA或GFP-progrein转染有丝分裂细胞的活细胞图像(d日)有丝分裂细胞总FLIP的动力学c中的值b条和d日表示来自至少五个不同单元格的平均值。（比例尺：20μm）
图4。
图4。
HGPS成纤维细胞有丝分裂缺陷。(一)正常父亲（HGADFN168）和典型HGPS儿童（HGADVN167）的初级皮肤成纤维细胞分别用抗LA/层粘连蛋白C或抗前体素（红色）进行免疫荧光检测。同样的细胞也用抗α-微管蛋白（绿色）和DNA DAPI（蓝色）进行复染。(b条)一个例子显示，抗前体蛋白抗体有时标记HGPS有丝分裂细胞中的大膜样聚集物。(c)用抗前体蛋白（绿色）和抗LA/层粘连蛋白C（红色）抗体对一名正常父亲（HGADFN168）和一名典型HGPS儿童（HGADVN167）的有丝分裂成纤维细胞进行双重免疫检测，显示在有丝分裂后期，前体蛋白/LAΔ50重组到NE的时间延迟。(d日)HGPS和正常成纤维细胞异常染色体分离的代表性图像和量化。箭头指向滞后染色体。(e（电子）)HGPS成纤维细胞双核化的图像和量化。箭头指向双核细胞。（比例尺：20μm）
图5。
图5。
前体蛋白/LAΔ50在正常人成纤维细胞中的表达。(一)使用抗LA/层粘连蛋白C（红色）和抗前体蛋白（绿色）对来自未受影响个体的成纤维细胞（HGADFN168）进行免疫荧光检测。DNA用DAPI复染成蓝色。箭头表示表达前体蛋白/LAΔ50的正常细胞。（比例尺：20μm）(b条)不同传代时两个独立的正常成纤维细胞系中孕激素/LAΔ50阳性正常细胞的定量（第12、19和26代的HGADFN168；第10、24和30代的HGADFN90）。
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