The GABRG2 F343L allele causes spontaneous seizures in a novel transgenic zebrafish model that can be treated with suberanilohydroxamic acid (SAHA).
The GABRG2 F343L allele causes spontaneous seizures in a novel transgenic zebrafish model that can be treated with suberanilohydroxamic acid (SAHA).
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GABRG2 F343L 等位基因在新型转基因斑马鱼模型中引起自发性癫痫发作，可用次苯异羟肟酸 (SAHA) 治疗
DOI：
10.21037/atm-20-3745
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发表时间：
2020-12
影响因子：
--
通讯作者：
Zhang Q
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Shen D;Chen J;Liu D;Shen M;Wang X;Wu Y;Ke S;Macdonald RL;Zhang Q
γ-氨基丁酸 A 型 (GABAA) 受体 γ2 亚基基因 GABRG2 的突变经常与不同严重程度的癫痫综合征相关。最近，在一名早发性癫痫性脑病 (EOEE) 患者中发现了新发 GABRG2 突变 c.T1027C、p.F343L。在体外，我们证明含有突变型 γ2(F343L) 亚基的 GABAA 受体会损害细胞表面的运输。在这里，我们的目标是验证与 GABRG2 突变 T1027C 相关的 EOEE 体内斑马鱼模型。我们生成了一种新型转基因斑马鱼（AB 品系），它过表达突变的人类 γ2(F343L) 亚基，并提供了转基因 Tg(hGABRG2F343L) 斑马鱼的初步表征。实时定量 PCR 和原位杂交发现突变转基因斑马鱼中 c-fos 显着上调，这在癫痫发生中具有明确的作用。在受精后5天（dpf）的幼虫阶段，自由游动的Tg（hGABRG2F343L）斑马鱼在自动运动视频跟踪过程中表现出自发的癫痫样行为，包括全身颤抖和过度活跃，并且可以通过光刺激诱发癫痫发作。通过 RNA 测序，我们研究了由于突变 γ2L(F343L) 亚基的存在而导致的转录组变化，并发现了 524 个差异表达的基因，其中包括与蛋白质加工相关的 33 个基因的上调。更具体地说，蛋白质网络分析表明组蛋白脱乙酰酶 (HDAC) 是潜在的治疗靶点，而 SuberaniloHydroxamic Acid (SAHA) 是一种广泛的 HDAC 抑制剂，可减轻突变斑马鱼幼虫的癫痫样表型。总体而言，我们的 Tg(hGABRG2F343L) 过表达斑马鱼模型提供了第一个与人类癫痫相关的 GABRG2 突变导致斑马鱼自发性癫痫发作的例子。此外，HDAC 抑制可能值得研究，作为治疗由 GABRG2 以及可能损害表面运输的其他中枢神经系统基因错义突变引起的遗传性癫痫的治疗策略。
Mutations in the γ-aminobutyric acid type A (GABAA) receptor γ2 subunit gene, GABRG2, have been associated frequently with epilepsy syndromes with varying severities. Recently, a de novo GABRG2 mutation, c.T1027C, p.F343L, was identified in a patient with an early onset epileptic encephalopathy (EOEE). In vitro, we demonstrated that GABAA receptors containing the mutant γ2(F343L) subunit have impaired trafficking to the cell surface. Here, we aim to validate an in vivo zebrafish model of EOEE associated with the GABRG2 mutation T1027C. We generated a novel transgenic zebrafish (AB strain) that overexpressed mutant human γ2(F343L) subunits and provided an initial characterization of the transgenic Tg(hGABRG2F343L) zebrafish. Real-time quantitative PCR and in situ hybridization identified a significant up-regulation of c-fos in the mutant transgenic zebrafish, which has a well-established role in epileptogenesis. In the larval stage 5 days postfertilization (dpf), freely swimming Tg(hGABRG2F343L) zebrafish displayed spontaneous seizure-like behaviors consisting of whole-body shaking and hyperactivity during automated locomotion video tracking, and seizures can be induced by light stimulation. Using RNA sequencing, we investigated transcriptomic changes due to the presence of mutant γ2L(F343L) subunits and have found 524 genes that are differentially expressed, including up-regulation of 33 genes associated with protein processing. More specifically, protein network analysis indicated histone deacetylases (HDACs) as potential therapeutic targets, and suberanilohydroxamic acid (SAHA), a broad HDACs inhibitor, alleviated seizure-like phenotypes in mutant zebrafish larvae. Overall, our Tg(hGABRG2F343L) overexpression zebrafish model provides the first example of a human epilepsy-associated GABRG2 mutation resulting in spontaneous seizures in zebrafish. Moreover, HDAC inhibition may be worth investigating as a therapeutic strategy for genetic epilepsies caused by missense mutations in GABRG2 and possibly in other central nervous system genes that impair surface trafficking.
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DOI：
10.1016/j.bbapap.2016.03.002
发表时间：
2016-06-01
影响因子：
3.2
作者：
Gorasia, Dhana G.;Dudek, Nadine L.;Purcell, Anthony W.
通讯作者：
Purcell, Anthony W.
DOI：
10.1124/jpet.117.244939
发表时间：
2018-01-01
影响因子：
3.5
作者：
Reddy, Sandesh D.;Clossen, Bryan L.;Reddy, Doodipala Samba
通讯作者：
Reddy, Doodipala Samba
影响因子：
2.4
作者：
Hu QP;Mao DA
通讯作者：
Mao DA
影响因子：
11.4
作者：
Chen, Kai-Chun;Qu, Song;Wiseman, R. Luke
通讯作者：
Wiseman, R. Luke
影响因子：
4.3
作者：
Liao, Meijiang;Kundap, Uday;Samarut, Eric
通讯作者：
Samarut, Eric