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Erschienen in: Journal of Neurology 12/2015

01.12.2015 | Original Communication

Variants in KIF1A gene in dominant and sporadic forms of hereditary spastic paraparesis

verfasst von: Andrea Citterio, Alessia Arnoldi, Elena Panzeri, Luciano Merlini, Maria Grazia D’Angelo, Olimpia Musumeci, Antonio Toscano, Alice Bondi, Andrea Martinuzzi, Nereo Bresolin, Maria Teresa Bassi

Erschienen in: Journal of Neurology | Ausgabe 12/2015

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Abstract

KIF1A gene encodes the kinesin 1a protein, an axonal motor protein working in cargo transport along neurites. Variants in KIF1A were identified in different forms of neurodegenerative diseases with dominant and recessive inheritance. Homozygous recessive mutations were found in the hereditary sensory and autonomic neuropathy type 2, HSAN2 and in a recessive subtype of hereditary spastic paraparesis, SPG30. De novo heterozygous dominant variants were found both in a dominant form of SPG30 (AD-SPG30) with one single family reported and in patients with different forms of progressive neurodegenerative diseases. We report the results of a genetic screening of 192 HSP patients, with the identification of four heterozygous variants in KIF1A in four cases, two of whom with family history for the disease. Three of the four variants fall within the motor domain, a frequent target for variants related to the AD-SPG30 subtype. The fourth variant falls downstream the motor domain in a region lacking any functional domain. The KIF1A-related patients show clinical pictures overlapping the known AD-SPG30 phenotype including pure and complicated forms with few differences. Of note, one of the families, originating from the Sicily island, carries the same variant p.S69L detected in the first AD-SPG30 family of Finnish origin reported; differently from the first one, the latter family shows a wide intra-familial phenotype variability. Overall, these data reveal a very low frequency of the AD-SPG30 subtype while confirming the presence of amino acid residues in the motor domain representing preferential targets for mutations, thereby supporting their functional relevance in kinesin 1a activity.
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Literatur
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Zurück zum Zitat Okada Y, Yamazaki H, Sekine-Aizawa Y, Hirokawa N (1995) The neuron-specific kinesin superfamily protein KIF1A is a unique monomeric motor for anterograde axonal transport of synaptic vesicle precursors. Cell 81:769–780. doi:10.1016/0092-8674(95)90538-3 CrossRefPubMed Okada Y, Yamazaki H, Sekine-Aizawa Y, Hirokawa N (1995) The neuron-specific kinesin superfamily protein KIF1A is a unique monomeric motor for anterograde axonal transport of synaptic vesicle precursors. Cell 81:769–780. doi:10.​1016/​0092-8674(95)90538-3 CrossRefPubMed
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Zurück zum Zitat Rivière JB, Ramalingam S, Lavastre V, Shekarabi M, Holbert S, Lafontaine J, Srour M, Merner N, Rochefort D, Hince P, Gaudet R, Mes-Masson AM, Baets J, Houlden H, Brais B, Nicholson GA, Van Esch H, Nafissi S, De Jonghe P, Reilly MM, Timmerman V, Dion PA, Rouleau GA (2011) KIF1A, an axonal transporter of synaptic vesicles, is mutated in hereditary sensory and autonomic neuropathy type 2. Am J Hum Genet 89:219–230. doi:10.1016/j.ajhg.2011.06.013 PubMedCentralCrossRefPubMed Rivière JB, Ramalingam S, Lavastre V, Shekarabi M, Holbert S, Lafontaine J, Srour M, Merner N, Rochefort D, Hince P, Gaudet R, Mes-Masson AM, Baets J, Houlden H, Brais B, Nicholson GA, Van Esch H, Nafissi S, De Jonghe P, Reilly MM, Timmerman V, Dion PA, Rouleau GA (2011) KIF1A, an axonal transporter of synaptic vesicles, is mutated in hereditary sensory and autonomic neuropathy type 2. Am J Hum Genet 89:219–230. doi:10.​1016/​j.​ajhg.​2011.​06.​013 PubMedCentralCrossRefPubMed
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Zurück zum Zitat Esmaeeli Nieh S, Madou MR, Sirajuddin M, Fregeau B, McKnight D, Lexa K, Strober J, Spaeth C, Hallinan BE, Smaoui N, Pappas JG, Burrow TA, McDonald MT, Latibashvili M, Leshinsky-Silver E, Lev D, Blumkin L, Vale RD, Barkovich AJ, Sherr EH (2015) De novo mutations in KIF1A cause progressive encephalopathy and brain atrophy. Ann Clin Transl Neurol 2(6):623–635. doi:10.1002/acn3.198 PubMedCentralCrossRefPubMed Esmaeeli Nieh S, Madou MR, Sirajuddin M, Fregeau B, McKnight D, Lexa K, Strober J, Spaeth C, Hallinan BE, Smaoui N, Pappas JG, Burrow TA, McDonald MT, Latibashvili M, Leshinsky-Silver E, Lev D, Blumkin L, Vale RD, Barkovich AJ, Sherr EH (2015) De novo mutations in KIF1A cause progressive encephalopathy and brain atrophy. Ann Clin Transl Neurol 2(6):623–635. doi:10.​1002/​acn3.​198 PubMedCentralCrossRefPubMed
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Zurück zum Zitat Lee JR, Srour M, Kim D, Hamdan FF, Lim SH, Brunel-Guitton C, Décarie JC, Rossignol E, Mitchell GA, Schreiber A, Moran R, Van Haren K, Richardson R, Nicolai J, Oberndorff KM, Wagner JD, Boycott KM, Rahikkala E, Junna N, Tyynismaa H, Cuppen I, Verbeek NE, Stumpel CT, Willemsen MA, de Munnik SA, Rouleau GA, Kim E, Kamsteeg EJ, Kleefstra T, Michaud JL (2015) De novo mutations in the motor domain of KIF1A cause cognitive impairment, spastic paraparesis, axonal neuropathy, and cerebellar atrophy. Hum Mutat 36:69–78. doi:10.1002/humu.22709 CrossRefPubMed Lee JR, Srour M, Kim D, Hamdan FF, Lim SH, Brunel-Guitton C, Décarie JC, Rossignol E, Mitchell GA, Schreiber A, Moran R, Van Haren K, Richardson R, Nicolai J, Oberndorff KM, Wagner JD, Boycott KM, Rahikkala E, Junna N, Tyynismaa H, Cuppen I, Verbeek NE, Stumpel CT, Willemsen MA, de Munnik SA, Rouleau GA, Kim E, Kamsteeg EJ, Kleefstra T, Michaud JL (2015) De novo mutations in the motor domain of KIF1A cause cognitive impairment, spastic paraparesis, axonal neuropathy, and cerebellar atrophy. Hum Mutat 36:69–78. doi:10.​1002/​humu.​22709 CrossRefPubMed
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Zurück zum Zitat Citterio A, Arnoldi A, Panzeri E, D’Angelo MG, Filosto M, Dilena R, Arrigoni F, Castelli M, Maghini C, Germiniasi C, Menni F, Martinuzzi A, Bresolin N, Bassi MT (2014) Mutations in CYP2U1, DDHD2 and GBA2 genes are rare causes of complicated forms of hereditary spastic paraparesis. J Neurol 267:373–381. doi:10.1007/s00415-013-7206-6 CrossRef Citterio A, Arnoldi A, Panzeri E, D’Angelo MG, Filosto M, Dilena R, Arrigoni F, Castelli M, Maghini C, Germiniasi C, Menni F, Martinuzzi A, Bresolin N, Bassi MT (2014) Mutations in CYP2U1, DDHD2 and GBA2 genes are rare causes of complicated forms of hereditary spastic paraparesis. J Neurol 267:373–381. doi:10.​1007/​s00415-013-7206-6 CrossRef
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Metadaten
Titel
Variants in KIF1A gene in dominant and sporadic forms of hereditary spastic paraparesis
verfasst von
Andrea Citterio
Alessia Arnoldi
Elena Panzeri
Luciano Merlini
Maria Grazia D’Angelo
Olimpia Musumeci
Antonio Toscano
Alice Bondi
Andrea Martinuzzi
Nereo Bresolin
Maria Teresa Bassi
Publikationsdatum
01.12.2015
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Journal of Neurology / Ausgabe 12/2015
Print ISSN: 0340-5354
Elektronische ISSN: 1432-1459
DOI
https://doi.org/10.1007/s00415-015-7899-9

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