@phdthesis{Kitzenmaier2020,
  author    = {Kitzenmaier, Alexandra},
  title     = {GlyT2-Mutationen als zweith{\"a}ufigste Ursache bei Hyperekplexie - Pathologischer Mechanismus der Mutation P429L},
  doi       = {10.25972/OPUS-20257},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-202574},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Mutationen im Glycintransporter 2 (GlyT2) stellen die pr{\"a}synaptische Komponente der neurologischen Erkrankung Hyperekplexie oder Startle Disease dar. Der neuronale Na+/Cl- -abh{\"a}ngige GlyT2 ist f{\"u}r das Recycling von Glycin verantwortlich und bildet an inhibitorischen glycinergen Synapsen die Hauptquelle des freigesetzten Transmitters. Dominante, rezessive und zusammengesetzte heterozygote Mutationen wurden bereits identifiziert, von denen die meisten zu einer beeintr{\"a}chtigten Glycinaufnahme f{\"u}hren. In dieser Arbeit konnten wir eine neue pathogene Mutation innerhalb des neuronalen Glycintransporter-2-Gens (SLC6A5, OMIM604159) in einer Familie identifizieren, in der beide Elternteile heterozygote Tr{\"a}ger waren. Ein homozygotes Kind litt an schweren neuromotorischen Defiziten, wohingegen Heterozygote keine Symptome aufwiesen. Die neue rezessive Mutation c.1286C>T erzeugte einen missense Aminos{\"a}ureaustausch von Prolin gegen Leucin an Position 429 (pP429L) in der Transmembrandom{\"a}ne 5. Wir haben die GlyT2P429L-Variante mittels Homologiemodellierung, immuncytochemischer F{\"a}rbungen, Western Blot Analysen, Biotinylierung und funktioneller Glycinaufnahmetests charakterisiert. Der mutierte GlyT2 zeigte beim Proteintransport durch verschiedene intrazellul{\"a}re Kompartimente zur Zelloberfl{\"a}che keine Defizite. Die gesamte Proteinexpression war jedoch signifikant verringert. Obwohl GlyT2P429L an der Zelloberfl{\"a}che vorhanden ist, zeigte er einen Verlust der Proteinfunktion. Die Co-Expression der Mutante mit dem Wildtyp-Protein, die die Situation der Eltern widerspiegelte, hatte keinen Einfluss auf die Transporterfunktion und erkl{\"a}rte somit ihren nicht symptomatischen Ph{\"a}notyp. Wenn jedoch die Mutante im Vergleich zum Wildtyp-Protein im {\"U}berschuss exprimiert wurde, war die Glycinaufnahme signifikant verringert. Die Strukturanalyse ergab, dass der eingef{\"u}hrte Leucinrest an Position 429 zu Konformations{\"a}nderungen in der α-Helix 5 f{\"u}hrt, die in unmittelbarer N{\"a}he zur Natriumbindungsstelle des Transporters lokalisiert sind. Dies deutet darauf hin, dass die Zugangsmechanismen des GlyT2 gest{\"o}rt sein k{\"o}nnten und einen vollst{\"a}ndigen Verlust der Transportaktivit{\"a}t verursachen. Unsere Ergebnisse belegen, dass P429 in GlyT2 ein strukturell wichtiger Aminos{\"a}urerest ist, der eine wichtige funktionelle Rolle beim Glycintransport spielt.},
  subject      = {Glycin},
  language  = {de}
}
@article{KitzenmaierSchaeferKasaragodetal.2019,
  author    = {Kitzenmaier, Alexandra and Schaefer, Natascha and Kasaragod, Vikram Babu and Polster, Tilman and Hantschmann, Ralph and Schindelin, Hermann and Villmann, Carmen},
  title     = {The P429L loss of function mutation of the human glycine transporter 2 associated with hyperekplexia},
  series = {European Journal of Neuroscience},
  volume    = {50},
  journal   = {European Journal of Neuroscience},
  number    = {12},
  doi       = {10.1111/ejn.14533},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-206158},
  pages     = {3906-3920},
  year      = {2019},
  abstract  = {Glycine transporter 2 (GlyT2) mutations across the entire sequence have been shown to represent the presynaptic component of the neurological disease hyperekplexia. Dominant, recessive and compound heterozygous mutations have been identified, most of them leading to impaired glycine uptake. Here, we identified a novel loss of function mutation of the GlyT2 resulting from an amino acid exchange of proline 429 to leucine in a family with both parents being heterozygous carriers. A homozygous child suffered from severe neuromotor deficits. We characterised the GlyT2P429L variant at the molecular, cellular and protein level. Functionality was determined by glycine uptake assays. Homology modelling revealed that the mutation localises to α-helix 5, presumably disrupting the integrity of this α-helix. GlyT2P429L shows protein trafficking through various intracellular compartments to the cellular surface. However, the protein expression at the whole cell level was significantly reduced. Although present at the cellular surface, GlyT2P429L demonstrated a loss of protein function. Coexpression of the mutant with the wild-type protein, reflecting the situation in the parents, did not affect transporter function, thus explaining their non-symptomatic phenotype. Nevertheless, when the mutant was expressed in excess compared with the wild-type protein, glycine uptake was significantly reduced. Thus, these data demonstrate that the proline residue at position 429 is structurally important for the correct formation of α-helix 5. The failure in functionality of the mutated GlyT2 is most probably due to structural changes localised in close proximity to the sodium-binding site of the transporter.},
  language  = {en}
}