R1441G ama G2019S mutasyonu insan periferik kan nötrofillerinde LRRK2 aracılı Rab10 fosforilasyonunu arttırır.

Araştırma özeti

Aşağıdaki metin kaynak makalenin lisansı doğrulanmış orijinal özetidir. cc by

Heterozygous gain-of-kinase function variants in LRRK2 (leucine-rich repeat kinase 2) cause 1-2% of all cases of Parkinson's disease (PD) albeit with incomplete and age-dependent penetrance. All pathogenic LRRK2 mutations reside within the two catalytic domains of LRRK2-either in its kinase domain (e.g. G2019S) with modest effect or its ROC-COR GTPase domain (e.g. R1441G/H) with large effect on LRRK2 kinase activity. We have previously reported assays to interrogate LRRK2 kinase pathway activity in human bio-samples measuring phosphorylation of its endogenous substrate Rab10, that mirrors LRRK2 kinase activation status. Here, we isolated neutrophils from fresh peripheral blood from 101 participants including 42 LRRK2 mutation carriers (21 with the G2019S and 21 with the R1441G mutations), 27 patients with idiopathic PD, and 32 controls. Using a dual approach, LRRK2 dependent Rab10 phosphorylation at Threonine 73 (pRab10Thr73) was measured by quantitative multiplexed immunoblotting for pRab10Thr73/total Rab10 as well as targeted mass-spectrometry for absolute pRab10Thr73 occupancy. We found a significant over fourfold increase in pRab10Thr73 phosphorylation in carriers of the LRRK2 R1441G mutation irrespective of clinical disease status. The effect of the LRRK2 G2019S mutation did not reach statistical significance. Furthermore, we show that LRRK2 phosphorylation at Serine 935 is not a marker for LRRK2 kinase activity in human neutrophils. When analysing pRab10Thr73 phosphorylation in post-mortem brain samples, we observed overall high variability irrespective of clinical and LRRK2 mutation status and attributed this mainly to the adverse effect of the peri- and post-mortem period on the stability of posttranslational modifications such as protein phosphorylation. Overall, in vivo LRRK2 dependent pRab10Thr73 phosphorylation in human peripheral blood neutrophils is a specific, robust and promising biomarker for significant LRRK2 kinase hyperactivation, as with the LRRK2 R1441G mutation. Additional readouts and/or assays may be needed to increase sensitivity to detect modest LRRK2 kinase activation, as with the LRRK2 G2019S mutation. Our assays could be useful for patient stratification and target engagement studies for LRRK2 kinase inhibitors.

Türkçe çeviri

Makine çevirisi · Klinik kullanım öncesinde kaynakla karşılaştırılmalı.

LRRK2'deki (leucine-rich tekrar kinaz 2) heterozigot kinaz kazanımı, eksik ve yaşa bağlı penetransla birlikte Parkinson hastalığının (PD) tüm vakalarının% 1-2'sine neden olur. Tüm patojenik LRRK2 mutasyonları, LRRK2'nin iki katalitik etki alanı içinde ya da kinaz etki alanında bulunur (örn. G2019S) mütevazı etkisi veya ROC-COR GTPase etki alanı ile (örn. R1441G/H) LRRK2 kinaz aktivitesi üzerinde büyük etkiye sahiptir. Daha önce insan biyo-örneklerinde LRRK2 kinaz yol aktivitesini sorgulayan, endojen substratı Rab10'un fosforilasyonunu ölçen ve LRRK2 kinaz aktivasyon durumunu yansıtan tahliller rapor ettik. Burada nötrofilleri 42 LRRK2 mutasyon taşıyıcısı (21 G2019S ve 21 R1441G mutasyonları ile), 27 idiyopatik PD ve 32 kontrol içeren 101 katılımcıdan izole ettik. Çift bir yaklaşım kullanarak, LRRK2 bağımlı Rab10 fosforilasyon Threonine 73'te (pRab10Thr73), pRab10Thr73 / total Rab10 için nicel multiplexed immunoblotting ile ölçüldü ve mutlak pRab10Thr73 doluluk için hedef kitle spektrometresi ile ölçüldü. Klinik hastalık durumuna bakılmaksızın LRRK2 R1441G mutasyonunun taşıyıcılarında pRab10Thr73 fosforilasyonunda önemli bir dört kat artış bulduk. LRRK2 G2019S mutasyonunun etkisi istatistiksel öneme ulaşmadı. Ayrıca, Serine 935'teki LRRK2 fosforilasyonunun insan nötrofillerinde LRRK2 kinaz aktivitesi için bir işaret olmadığını gösteriyoruz. pRab10Thr73 fosforilasyonunu otopsi sonrası beyin örneklerinde analiz ederken, klinik ve LRRK2 mutasyon durumuna bakılmaksızın genel olarak yüksek değişkenlik gözlemledik ve bunu esas olarak peri- ve post-mortem periyodunun protein fosforilasyon gibi posttranslasyonel modifikasyonların stabilitesine olumsuz etkisine bağladık. Genel olarak, in vivo LRRK2 bağımlı pRab10Thr73 insan periferik kan nötrofillerinde fosforilasyon, LRRK2 R1441G mutasyonunda olduğu gibi, önemli LRRK2 kinaz hiperaktivasyonu için spesifik, sağlam ve umut verici bir biyobelirteçtir. LRRK2 G2019S mutasyonunda olduğu gibi mütevazı LRRK2 kinaz aktivasyonunu tespit etmek için duyarlılığı artırmak için ek okumalar ve / veya tahliller gerekebilir. Testlerimiz, hasta tabakalaşması ve LRRK2 kinaz inhibitörleri için hedef nişan çalışmaları için yararlı olabilir.

İlgili konular