Das Mikrozephalie-ASPM-Gen wird in proliferierenden Geweben exprimiert und kodiert für ein mitotisches Spindelprotein

Die häufigste Ursache der primären autosomal-rezessiven Mikrozephalie (MCPH) scheinen Mutationen im ASPM-Gen zu sein, das an der Regulation der Neurogenese beteiligt ist. Das vorhergesagte Genprodukt enthält zwei mutmaßliche N-terminale Calponin-Homologie (CH)-Domänen und einen Block mutmaßlicher Calmodulin-bindender IQ-Domänen, wie sie in aktinbindenden Zytoskelett- und Signalproteinen vorkommen. Frühere Studien an Mäusen legen nahe, dass ASPM bevorzugt im sich entwickelnden Gehirn exprimiert wird. Unsere Analysen zeigen, dass ASPM in fötalen und adulten Geweben weit verbreitet ist und in malignen Zellen hochreguliert wird. Es wurden mehrere alternativ gespleißte Varianten identifiziert, die mutmaßliche ASPM-Isoformen mit einer unterschiedlichen Anzahl von IQ-Motiven kodieren. Das wichtigste ASPM-Transkript enthält 81 IQ-Domänen, von denen die meisten in einer HOR-Struktur (higher order repeat) organisiert sind. Eine andere prominente gespleißte Form enthält eine In-Frame-Deletion von Exon 18 und kodiert für 14 IQ-Domänen, die nicht in einer HOR-Struktur organisiert sind. Diese Variante ist in der Maus konserviert. Andere gespleißte Varianten, denen sowohl CH-Domänen als auch ein Teil der IQ-Motive fehlen, wurden ebenfalls entdeckt, was auf die Existenz von Isoformen mit möglicherweise unterschiedlichen Funktionen schließen lässt. Um die biochemische Funktion des menschlichen ASPM aufzuklären, entwickelten wir peptidspezifische Antikörper gegen die N- und C-Termini von ASPM. In einer Western-Analyse von Proteinen aus kultivierten menschlichen und Mäusezellen wiesen die Antikörper Banden mit Mobilitäten nach, die den vorhergesagten ASPM-Isoformen entsprechen. Die Immunfärbung kultivierter menschlicher Zellen mit Antikörpern zeigte, dass ASPM während der Mitose an den Spindelpolen lokalisiert ist. Dieser Befund deutet darauf hin, dass MCPH die Folge einer Beeinträchtigung der mitotischen Spindelregulation in kortikalen Vorläuferzellen aufgrund von Mutationen in ASPM ist.

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