TY - JOUR A1 - Thomas, Anna C. A1 - Zeng, Zhiqiang A1 - Rivière, Jean-Baptiste A1 - O'Shaughnessy, Ryan A1 - Al-Olabi, Lara A1 - St.-Onge, Judith A1 - Atherton, David J. A1 - Aubert, Hélène A1 - Bagazgoitia, Lorea A1 - Barbarot, Sébastien A1 - Bourrat, Emmanuelle A1 - Chiaverini, Christine A1 - Chong, W. Kling A1 - Duffourd, Yannis A1 - Glover, Mary A1 - Groesser, Leopold A1 - Hadj-Rabia, Smail A1 - Hamm, Henning A1 - Happle, Rudolf A1 - Mushtaq, Imran A1 - Lacour, Jean-Philippe A1 - Waelchli, Regula A1 - Wobser, Marion A1 - Vabres, Pierre A1 - Patton, E. Elizabeth A1 - Kinsler, Veronica A. T1 - Mosaic activating mutations in GNA11 and GNAQ are associated with phakomatosis pigmentovascularis and extensive dermal melanocytosis JF - Journal of Investigative Dermatology N2 - Common birthmarks can be an indicator of underlying genetic disease but are often overlooked. Mongolian blue spots (dermal melanocytosis) are usually localized and transient, but they can be extensive, permanent, and associated with extracutaneous abnormalities. Co-occurrence with vascular birthmarks defines a subtype of phakomatosis pigmentovascularis, a group of syndromes associated with neurovascular, ophthalmological, overgrowth, and malignant complications. Here, we discover that extensive dermal melanocytosis and phakomatosis pigmentovascularis are associated with activating mutations in GNA11 and GNAQ, genes that encode Ga subunits of heterotrimeric G proteins. The mutations were detected at very low levels in affected tissues but were undetectable in the blood, indicating that these conditions are postzygotic mosaic disorders. In vitro expression of mutant GNA11\(^R183C\) and GNA11\(^Q209L\) in human cell lines demonstrated activation of the downstream p38 MAPK signaling pathway and the p38, JNK, and ERK pathways, respectively. Transgenic mosaic zebrafish models expressing mutant GNA11\(^R183C\) under promoter mitfa developed extensive dermal melanocytosis recapitulating the human phenotype. Phakomatosis pigmentovascularis and extensive dermal melanocytosis are therefore diagnoses in the group of mosaic heterotrimeric G-protein disorders, joining McCune-Albright and Sturge-Weber syndromes. These findings will allow accurate clinical and molecular diagnosis of this subset of common birthmarks, thereby identifying infants at risk for serious complications, and provide novel therapeutic opportunities. KW - uveal melanoma KW - G Protein KW - dermal melanocytosis KW - Sturge-Weber syndrom KW - cesioflammea KW - germline KW - phakomatosis pigmentovascularis Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-189689 VL - 136 IS - 4 ER - TY - THES A1 - Hommers, Leif T1 - Modulation der Einwärtsgleichrichrichtung von GIRK-Kanälen durch G-Protein Untereinheiten T1 - Modulation of the rectification properties of GIRK channels by G Protein subunits N2 - G-Protein-gekoppelte einwärtsgleichrichtende Kalium-Kanäle sind durch zwei Eigenschaften gekennzeichnet: (I) Die Leitfähigkeit für K+-Ionen ist positiv des Kalium-Gleichgewichtspotentials reduziert und (II) die Kanal-Aktivität wird durch Bindung von G betagamma-Dimere heterotrimerer Gi/o-Proteine reguliert. In der Literatur wurde die Aktivierung von GIRK-Kanälen als eine Zunahme ihrer Offenwahrscheinlichkeit unabhängig vom Membranpotential beschrieben. Die vorliegenden Untersuchungen zeigten, dass es bei starker Aktivierung des GIRK-Kanals durch G betagamma-Dimere auch zu einer Abschwächung der Einwärtsgleichrichtung kommt. Im heterologen Expressionssystem konnte bei Rezeptor-Stimulation mit Agonist die Einwärtsgleichrichtung von GIRK-Kanälen abhängig von der Stärke der Koexpression von G betagamma-Dimeren geschwächt werden. Dieser Effekt entstand nicht durch eine Veränderung der Affinität, mit der Polyamine und Mg2+-Ionen den GIRK-Kanal membranpotentialabhängig blockieren. Die Kinetik, mit der Polyamine den GIRK-Kanal blockieren, war nicht verändert; eine Erhöhung der intrazellulären Mg2+-Konzentration um den Faktor 20 konnte eine Abschwächung der Einwärtsgleichrichtung nicht mindern. Es wurde vermutet, dass eine Änderung der Konformation von Strukturen nahe des Selektivitätsfilters die Abschwächung der Einwärtsgleichrichtung verursacht. Gestützt wurde diese Vermutung zum einen dadurch, dass Ba2+- und Cs+-Ionen, die von extrazellulärer Seite her den Kanal an Strukturen nahe des Selektivitätsfilters blockieren können, unter schwach einwärtsgleichrichtenden Bedingungen eine geringere Bindungsaffinität hatten und zum anderen dadurch, dass das relative Ausmaß des GIRK-Kanal-Blocks durch Cs+-Ionen mit der Stärke der Einwärtsgleichrichtung korrelierte. N2 - G Protein-coupled inwardly rectifying potassium channels (GIRK channels) conduct K+ ions at membrane potentials negative of the potassium reversal potential and are activated by binding of G betagamma subunits of heterotrimeric Gi/o proteins. Activation of GIRK channels was described to be a process, which results in an increase in open probabilty independent of the membrane potential. The investigations of this thesis enhance this modell by supoorting evidence, that the degree of rectification becomes weakened upon strong GIRK channel activation. The weakened inward rectification was not associated with a shift in Mg2+ or polyamine binding affinities towards GIRK. It was concluded, that structeres close to the selectivity filter may be involved in the process, as proposed by the finding, that Cs+ and Ba2+ block (which is considered to take place near the selectivity filter) is less efficient in weakly inward rectifying GIRK channels. KW - GIRK KW - Einwärtsgleichrichtung KW - G Protein KW - Gi/o KW - G beta gamma KW - GIRK KW - Einwärtsgleichrichtung KW - G Protein KW - Gi/o KW - G beta gamma KW - GIRK KW - Inward Rectification KW - G Protein KW - Gi/o KW - G beta gamma Y1 - 2008 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-40388 ER -