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The LRRK2 N-terminal domain influences vesicle trafficking: impact of the E193K variant.
Scientific Reports ( IF 3.8 ) Pub Date : 2020-03-02 , DOI: 10.1038/s41598-020-60834-5
Algerta Marku 1 , Maria Dolores Perez Carrion 2, 3 , Francesca Pischedda 2 , Antonella Marte 4, 5 , Zeila Casiraghi 1 , Paola Marciani 1 , Felix von Zweydorf 6 , Christian Johannes Gloeckner 6, 7 , Franco Onofri 4, 5 , Carla Perego 1 , Giovanni Piccoli 2
Scientific Reports ( IF 3.8 ) Pub Date : 2020-03-02 , DOI: 10.1038/s41598-020-60834-5
Algerta Marku 1 , Maria Dolores Perez Carrion 2, 3 , Francesca Pischedda 2 , Antonella Marte 4, 5 , Zeila Casiraghi 1 , Paola Marciani 1 , Felix von Zweydorf 6 , Christian Johannes Gloeckner 6, 7 , Franco Onofri 4, 5 , Carla Perego 1 , Giovanni Piccoli 2
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The LRRK2 protein consists of multiple functional domains, including protein-binding domains at its N and C-terminus. Mutations in the Leucine-rich repeat kinase 2 gene (LRRK2) have been linked to familial and sporadic Parkinson's disease (PD). We have recently described a novel variant falling within the N-terminal armadillo repeats, E193K. Herein, our aim is to investigate the functional impact of LRRK2 N-terminal domain and the E193K variant on vesicle trafficking. By combining Total Internal Reflection Fluorescence (TIRF) microscopy and a synaptopHluorin assay, we found that expression of a construct lacking the N-terminal domain increases the frequency and amplitude of spontaneous synaptic events. Complementary biochemical approaches showed that the E193K variant alters the binding properties of LRRK2, decreases LRRK2 binding to synaptic vesicles, and promotes vesicle fusion. Our results confirm the physiological and pathological relevance of the nature of the LRRK2-associated macro-molecular complex solidifying the idea that different pathological mutations critically alter the scaffolding function of LRRK2 resulting in a perturbation of the vesicular trafficking as a common denominator.
中文翻译：
LRRK2 N末端域影响囊泡运输：E193K变体的影响。
LRRK2蛋白由多个功能域组成，包括其N和C端的蛋白结合域。富含亮氨酸的重复激酶2基因（LRRK2）中的突变与家族性和散发性帕金森氏病（PD）相关。我们最近描述了一种落入N末端犰狳重复序列E193K的新型变体。本文中，我们的目的是研究LRRK2 N末端域和E193K变体对囊泡运输的功能影响。通过结合使用全内反射荧光（TIRF）显微镜和synaptopHluorin分析，我们发现缺少N末端结构域的构建体的表达增加了自发突触事件的频率和幅度。互补的生化方法表明，E193K变体改变了LRRK2的结合特性，降低LRRK2与突触小泡的结合，并促进小泡融合。我们的结果证实了与LRRK2相关的大分子复合物性质的生理和病理相关性，巩固了以下观点：不同的病理突变会严重改变LRRK2的支架功能，从而引起水泡运输的扰动，这是一个共同的指标。
更新日期：2020-03-02
中文翻译：
LRRK2 N末端域影响囊泡运输：E193K变体的影响。
LRRK2蛋白由多个功能域组成，包括其N和C端的蛋白结合域。富含亮氨酸的重复激酶2基因（LRRK2）中的突变与家族性和散发性帕金森氏病（PD）相关。我们最近描述了一种落入N末端犰狳重复序列E193K的新型变体。本文中，我们的目的是研究LRRK2 N末端域和E193K变体对囊泡运输的功能影响。通过结合使用全内反射荧光（TIRF）显微镜和synaptopHluorin分析，我们发现缺少N末端结构域的构建体的表达增加了自发突触事件的频率和幅度。互补的生化方法表明，E193K变体改变了LRRK2的结合特性，降低LRRK2与突触小泡的结合，并促进小泡融合。我们的结果证实了与LRRK2相关的大分子复合物性质的生理和病理相关性，巩固了以下观点：不同的病理突变会严重改变LRRK2的支架功能，从而引起水泡运输的扰动，这是一个共同的指标。
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