Gen des Monats März: FAT1
Die Haftung von Zellen aneinander ist eine grundlegende Voraussetzung für den Aufbau multizellulärer Strukturen und wird durch bestimmte Adhäsionsmoleküle ermöglicht. Die große Familie der Cadherine mit mehreren Unterfamilien umfasst solche speziellen, der Zell-Zell-Adhäsion dienenden Proteine. FAT1, ein Vertreter der Cadherine, spielt dabei eine wichtige Rolle in der Aktindynamik und Zellmigration und reguliert Zell-Zell-Wechselwirkungen. Das Protein wird in verschiedenen fetalen Epithelien exprimiert. Seine Expression ist während der Embryonalentwicklung am höchsten und nimmt im Erwachsenenalter ab. Rezessive Missense-Mutationen in FAT1 wurden im Zusammenhang mit einer isolierten glomerulotubulären Nephropathie beschrieben.
In einer aktuellen Studie, die jetzt in der Fachzeitschrift Nature Communications publiziert wurde und an der auch das Institut für Humangenetik der Universitätsmedizin Göttingen beteiligt war, konnten Wissenschaftler erstmals Veränderungen des FAT1-Gens als Ursache für ein neu beschriebenes Syndrom mit Augenfehlbildungen (Kolobome) und Auffälligkeiten der Niere, des Skeletts und des Gesichts ermitteln. Die in fünf betroffenen Familien entdeckten homozygoten Frameshift-Mutationen in FAT1 untersuchten die Forscher funktionell im Maus- und Zebrafischmodell, und sie beobachteten, dass der Verlust der Proteinfunktion auch hier zur Entwicklung von Kolobomen führte. Außerdem konnte in den Experimenten erstmals gezeigt werden, dass FAT1 in humanen primären Zellen des retinalen Pigmentepithels exprimiert wird, was dafür spricht, dass FAT1 für den Verschluss der Augenbecherspalte während der Embryonalentwicklung des Auges wichtig ist. Mit den Ergebnissen dieser Studie zeigt sich, dass FAT1 ein Gen ist, dessen Veränderungen pleiotrope Auswirkungen haben: biallelische Missense-Varianten verursachen eine nicht-syndromale glomerulotubuläre Nephropathie, während homozygote Frameshift-Varianten zu einer komplexeren Multisystemerkrankung führen können.
Lahrouchi N, George A, Ratbi I, […] Sefiani A. Homozygous frameshift mutations in FAT1 cause a syndrome characterized by colobomatous-microphthalmia, ptosis, nephropathy and syndactyly. Nat Commun. 2019 Mar 12;10(1):1180. [Epub ahead of print]