Functional evaluation of autism-associated mutations in NHE9.
Functional evaluation of autism-associated mutations in NHE9.
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DOI：
10.1038/ncomms3510
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发表时间：
2013
影响因子：
16.6
通讯作者：
Rao, Rajini
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kondapalli, Kalyan C.;Hack, Anniesha;Schushan, Maya;Landau, Meytal;Ben-Tal, Nir;Rao, Rajini
NHE 9（SLC 9A 9）是一种内体阳离子/质子反向转运蛋白，在酵母和细菌中具有直向同源物。NHE 9中罕见的错义取代与自闭症有遗传联系，但尚未进行功能评估。在这里，我们使用进化保守性分析，建立一个基于细菌NhaA的晶体结构的NHE 9的模型结构，并使用它来筛选孤独症相关的变体在人群中首先在酵母中的表型互补，然后在小鼠的初级皮质星形胶质细胞的功能分析。NHE 9-GFP定位于再循环内体，在那里它显著碱化管腔pH，提高转铁蛋白和神经递质谷氨酸的摄取，并稳定转铁蛋白受体和GLAST转运蛋白的表面表达。相比之下，自闭症相关变体L236 S、S438 P和V176 I在星形胶质细胞中缺乏功能。因此，我们建立了自闭症候选基因的神经生物学细胞模型。NHE 9的功能缺失突变可能通过调节突触膜蛋白表达和神经递质清除而导致自闭症表型。
NHE9 (SLC9A9) is an endosomal cation/proton antiporter with orthologs in yeast and bacteria. Rare, missense substitutions in NHE9 are genetically linked with autism, but have not been functionally evaluated. Here we use evolutionary conservation analysis to build a model-structure of NHE9 based on the crystal structure of bacterial NhaA and use it to screen autism-associated variants in the human population first by phenotype complementation in yeast, followed by functional analysis in primary cortical astrocytes from mouse. NHE9-GFP localizes to recycling endosomes where it significantly alkalinizes luminal pH, elevates uptake of transferrin and the neurotransmitter glutamate, and stabilizes surface expression of transferrin receptor and GLAST transporter. In contrast, autism associated variants L236S, S438P and V176I lack function in astrocytes. Thus, we establish a neurobiological cell model of a candidate gene in autism. Loss of function mutations in NHE9 may contribute to autistic phenotype by modulating synaptic membrane protein expression and neurotransmitter clearance.
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