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Phosphoinositides (PIs) are membrane phospholipids produced through the local activity of PI kinases and phosphatases that selectively add or remove phosphate groups from the inositol head group. PIs control membrane composition and play key roles in many cellular processes including actin dynamics, endosomal trafficking, autophagy, and nuclear functions. Mutations in phosphatidylinositol 4,5 bisphosphate [PI(4,5)P2] phosphatases cause a broad spectrum of neurodevelopmental disorders such as Lowe and Joubert syndromes and congenital muscular dystrophy with cataracts and intellectual disability, which are thus associated with increased levels of PI(4,5)P2. Here, we describe a neurodevelopmental disorder associated with an increase in the production of PI(4,5)P2 and with PI-signaling dysfunction. We identified three de novo heterozygous missense variants in PIP5K1C, which encodes an isoform of the phosphatidylinositol 4-phosphate 5-kinase (PIP5KIg), in nine unrelated children exhibiting intellectual disability, developmental delay, acquired microcephaly, seizures, visual abnormalities, and dysmorphic features. We provide evidence that the PIP5K1C variants result in an increase of the endosomal PI(4,5)P2 pool, giving rise to ectopic recruitment of filamentous actin at early endosomes (EEs) that in turn causes dysfunction in EE trafficking. In addition, we generated an in vivo zebrafish model that recapitulates the disorder we describe with developmental defects affecting the forebrain, including the eyes, as well as craniofacial abnormalities, further demonstrating the pathogenic effect of the PIP5K1C variants.
De novo missense variants in phosphatidylinositol kinase PIP5KIγ underlie a neurodevelopmental syndrome associated with altered phosphoinositide signaling
Morleo M.;Venditti R.;Theodorou E.;Briere L. C.;Rosello M.;Tirozzi A.;Tammaro R.;Al-Badri N.;High F. A.;Shi J.;Acosta M. T.;Adam M.;Adams D. R.;Alvarez R. L.;Alvey J.;Amendola L.;Andrews A.;Ashley E. A.;Bacino C. A.;Bademci G.;Balasubramanyam A.;Baldridge D.;Bale J.;Bamshad M.;Barbouth D.;Bayrak-Toydemir P.;Beck A.;Beggs A. H.;Behrens E.;Bejerano G.;Bellen H. J.;Bennett J.;Berg-Rood B.;Bernstein J. A.;Berry G. T.;Bican A.;Bivona S.;Blue E.;Bohnsack J.;Bonner D.;Botto L.;Boyd B.;Brown G.;Burke E. A.;Burrage L. C.;Butte M. J.;Byers P.;Byrd W. E.;Carey J.;Carrasquillo O.;Cassini T.;Chang T. C. P.;Chanprasert S.;Chao H. -T.;Clark G. D.;Coakley T. R.;Cobban L. A.;Cogan J. D.;Coggins M.;Cole F. S.;Colley H. A.;Cooper C. M.;Cope H.;Corona R.;Craigen W. J.;Crouse A. B.;Cunningham M.;D'Souza P.;Dai H.;Dasari S.;Davis J.;Dayal J. G.;Dell'Angelica E. C.;Dipple K.;Doherty D.;Dorrani N.;Doss A. L.;Douine E. D.;Earl D.;Eckstein D. J.;Emrick L. T.;Eng C. M.;Falk M.;Fieg E. L.;Fisher P. G.;Fogel B. L.;Forghani I.;Gahl W. A.;Glass I.;Gochuico B.;Goddard P. C.;Godfrey R. A.;Golden-Grant K.;Grajewski A.;Hadley D.;Hahn S.;Halley M. C.;Hamid R.;Hassey K.;Hayes N.;High F.;Hing A.;Hisama F. M.;Holm I. A.;Hom J.;Horike-Pyne M.;Huang A.;Hutchison S.;Introne W.;Isasi R.;Izumi K.;Jamal F.;Jarvik G. P.;Jarvik J.;Jayadev S.;Jean-Marie O.;Jobanputra V.;Karaviti L.;Ketkar S.;Kiley D.;Kilich G.;Kobren S. N.;Kohane I. S.;Kohler J. N.;Korrick S.;Kozuira M.;Krakow D.;Krasnewich D. M.;Kravets E.;Lalani S. R.;Lam B.;Lam C.;Lanpher B. C.;Lanza I. R.;LeBlanc K.;Lee B. H.;Levitt R.;Lewis R. A.;Liu P.;Liu X. Z.;Longo N.;Loo S. K.;Loscalzo J.;Maas R. L.;Macnamara E. F.;MacRae C. A.;Maduro V. V.;Maghiro A.;Mahoney R.;Malicdan M. C. V.;Mamounas L. A.;Manolio T. A.;Mao R.;Maravilla K.;Marom R.;Marth G.;Martin B. A.;Martin M. G.;Martinez-Agosto J. A.;Marwaha S.;McCauley J.;McConkie-Rosell A.;McCray A. T.;McGee E.;Mefford H.;Merritt J. L.;Might M.;Mirzaa G.;Morava E.;Moretti P.;Mulvihill J.;Nakano-Okuno M.;Nelson S. F.;Newman J. H.;Nicholas S. K.;Nickerson D.;Nieves-Rodriguez S.;Novacic D.;Oglesbee D.;Orengo J. P.;Pace L.;Pak S.;Pallais J. C.;Palmer C. G. S.;Papp J. C.;Parker N. H.;Phillips III J. A.;Posey J. E.;Potocki L.;Pusey Swerdzewski B. N.;Quinlan A.;Rao D. A.;Raper A.;Raskind W.;Renteria G.;Reuter C. M.;Rives L.;Robertson A. K.;Rodan L. H.;Rosenfeld J. A.;Rosenwasser N.;Rossignol F.;Ruzhnikov M.;Sacco R.;Sampson J. B.;Saporta M.;Schaechter J.;Schedl T.;Schoch K.;Scott D. A.;Scott C. R.;Shashi V.;Shin J.;Silverman E. K.;Sinsheimer J. S.;Sisco K.;Smith E. C.;Smith K. S.;Solnica-Krezel L.;Solomon B.;Spillmann R. C.;Stoler J. M.;Sullivan K.;Sullivan J. A.;Sun A.;Sutton S.;Sweetser D. A.;Sybert V.;Tabor H. K.;Tan Q. K. -G.;Tan A. L. M.;Tekin M.;Telischi F.;Thorson W.;Tifft C. J.;Toro C.;Tran A. A.;Ungar R. A.;Urv T. K.;Vanderver A.;Velinder M.;Viskochil D.;Vogel T. P.;Wahl C. E.;Walker M.;Wallace S.;Walley N. M.;Wambach J.;Wan J.;Wang L. -K.;Wangler M. F.;Ward P. A.;Wegner D.;Weisz Hubshman M.;Wener M.;Wenger T.;Westerfield M.;Wheeler M. T.;Whitlock J.;Wolfe L. A.;Worley K.;Xiao C.;Yamamoto S.;Yang J.;Zhang Z.;Zuchner S.;Nigro V.;Torella A.;Spampanato C.;Pinelli M.;Banfi S.;Varavallo A.;Selicorni A.;Mariani M.;Massimello M.;Daolio C.;Capra V.;Accogli A.;Scala M.;Leuzzi V.;Nardecchia F.;Galosi S.;Mastrangelo M.;Milani D.;Vitiello G.;Piluso G.;Romano C.;Failla P.;Greco D.;Pantaleoni C.;Ciaccio C.;D'Arrigo S.;Brunetti Pierri N.;Parenti G.;Coppola A.;Mattina T.;Zollino M.;Amenta S.;Tummolo A.;Santoro C.;Grandone A.;De Brasi D.;Varone A.;Garavelli L.;Marini C.;Bigoni S.;Piscopo C.;Trabacca A.;De Rinaldis M.;Peron A.;Putti E.;Ferrante L.;Cetrangolo V.;Walker M. A.;Tenconi R.;Iascone M.;Mei D.;Guerrini R.;van der Smagt J.;Kroes H. Y.;van Gassen K. L. I.;Bilal M.;Umair M.;Pingault V.;Attie-Bitach T.;Amiel J.;Ejaz R.;Rodan L.;Agrawal P. B.;Del Bene F.;Franco B.
2023
Abstract
Phosphoinositides (PIs) are membrane phospholipids produced through the local activity of PI kinases and phosphatases that selectively add or remove phosphate groups from the inositol head group. PIs control membrane composition and play key roles in many cellular processes including actin dynamics, endosomal trafficking, autophagy, and nuclear functions. Mutations in phosphatidylinositol 4,5 bisphosphate [PI(4,5)P2] phosphatases cause a broad spectrum of neurodevelopmental disorders such as Lowe and Joubert syndromes and congenital muscular dystrophy with cataracts and intellectual disability, which are thus associated with increased levels of PI(4,5)P2. Here, we describe a neurodevelopmental disorder associated with an increase in the production of PI(4,5)P2 and with PI-signaling dysfunction. We identified three de novo heterozygous missense variants in PIP5K1C, which encodes an isoform of the phosphatidylinositol 4-phosphate 5-kinase (PIP5KIg), in nine unrelated children exhibiting intellectual disability, developmental delay, acquired microcephaly, seizures, visual abnormalities, and dysmorphic features. We provide evidence that the PIP5K1C variants result in an increase of the endosomal PI(4,5)P2 pool, giving rise to ectopic recruitment of filamentous actin at early endosomes (EEs) that in turn causes dysfunction in EE trafficking. In addition, we generated an in vivo zebrafish model that recapitulates the disorder we describe with developmental defects affecting the forebrain, including the eyes, as well as craniofacial abnormalities, further demonstrating the pathogenic effect of the PIP5K1C variants.
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simulazione ASN
Il report seguente simula gli indicatori relativi alla propria produzione scientifica in relazione alle soglie ASN 2023-2025 del proprio SC/SSD. Si ricorda che il superamento dei valori soglia (almeno 2 su 3) è requisito necessario ma non sufficiente al conseguimento dell'abilitazione. La simulazione si basa sui dati IRIS e sugli indicatori bibliometrici alla data indicata e non tiene conto di eventuali periodi di congedo obbligatorio, che in sede di domanda ASN danno diritto a incrementi percentuali dei valori. La simulazione può differire dall'esito di un’eventuale domanda ASN sia per errori di catalogazione e/o dati mancanti in IRIS, sia per la variabilità dei dati bibliometrici nel tempo. Si consideri che Anvur calcola i valori degli indicatori all'ultima data utile per la presentazione delle domande.
La presente simulazione è stata realizzata sulla base delle specifiche raccolte sul tavolo ER del Focus Group IRIS coordinato dall’Università di Modena e Reggio Emilia e delle regole riportate nel DM 589/2018 e allegata Tabella A. Cineca, l’Università di Modena e Reggio Emilia e il Focus Group IRIS non si assumono alcuna responsabilità in merito all’uso che il diretto interessato o terzi faranno della simulazione. Si specifica inoltre che la simulazione contiene calcoli effettuati con dati e algoritmi di pubblico dominio e deve quindi essere considerata come un mero ausilio al calcolo svolgibile manualmente o con strumenti equivalenti.