Zeitschrift für klinische und experimentelle Ophthalmologie
Offener Zugang

Abstrakt

Dreifache Mutation von BetaB2-Crystallin ist für die Entstehung von Katarakt und Glaukom notwendig

Anne Rübsam, Jennifer E. Dulle, Sarah J. Garnai, Hermant S. Pawar, Patrice E. Fort

Kristalline sind die vorherrschenden Strukturproteine ​​in der Linse, die evolutionär mit Stressproteinen verwandt sind. Es gibt zwei Hauptfamilien von Kristallin-Genen: α-Kristalline und β/γ-Kristalline. α- und β-Kristalline galten zunächst als linsenspezifisch, wurden aber kürzlich auch als neuronale und retinale Proteine ​​erkannt. Während sie in der Augenlinse für die Aufrechterhaltung der Transparenz verantwortlich sind, ist ihre Funktion in Neuronen offensichtlich anders – sie regulieren verschiedene Schutzmechanismen bei degenerativen Erkrankungen des zentralen Nervensystems. Wir haben kürzlich über die Korrelation zwischen einer Genkonversion, die zu einer Dreifachmutation im BetaB2-Kristallin-Protein führt, und einem Phänotyp familiärer angeborener Katarakt mit einer hohen familiären Inzidenz auch von primärem Offenwinkelglaukom berichtet. Angeborener Katarakt ist die häufigste Ursache für Blindheit im Kindesalter und die fortschreitende Neurodegeneration des Sehnervs bei Glaukom ist die häufigste Ursache für Blindheit weltweit. Veränderte Löslichkeit und Stabilität von Kristallinproteinen verursachen Kataraktbildung und stehen in direktem Zusammenhang mit einer Abnahme ihrer Schutzfunktion. Daher untersuchten wir in dieser Studie die funktionellen Folgen der mit dieser Genumwandlung verbundenen Mutationen auf die biochemischen Eigenschaften des Beta-B2-Kristallinproteins in Netzhautneuronen. Wir fanden heraus, dass nur das Auftreten der Dreifachmutation zu verringerter Löslichkeit und Bildung von Aggregaten führt, was, wie wir zuvor gezeigt haben, mit einer Fehllokalisierung in den Mitochondrien sowie einer verringerten Mitochondrienfunktion in Netzhautneuronen und Linsenepithelzellen verbunden ist. Unsere Daten unterstützen nachdrücklich eine bedeutende Rolle von Beta-B2-Kristallin sowohl in linsenförmigen als auch in retinalen Augengeweben und rechtfertigen eine weitere Analyse seiner Regulierung und seiner Auswirkungen nicht nur auf die Kataraktbildung, sondern auch auf neurodegenerative Netzhauterkrankungen.