Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A doença de Parkinson (DP) é a segunda doença neurodegenerativa mais frequente no mundo, afetando 1-2% da população acima de 65 anos, caracterizada clinicamente por tremor em repouso, bradicinesia, instabilidade postural e rigidez muscular. Essas manifestações surgem devido à degeneração neuronal progressiva e à presença de inclusões proteicas ricas em &#945;-sinucleína. A DP é decorrente da interação entre fatores ambientais e genéticos, e entre os fatores genéticos, variantes exônicas de transmissão dominante nos genes LRRK2 (leucine-rich repeat kinase 2), VPS35 (vacuolar protein sorting 35) e EIF4G1 (eukaryotic translation initiation factor 4-gamma 1) têm sido associadas à etiologia da doença. Entretanto, estudos sobre o efeito dessas variantes na população brasileira são raros ou inexistentes. Por essa razão, neste trabalho rastreamos mutações nos genes VPS35 (p.D620N; p.R524W), EIF4G1 (p.R1205H; p.A502V) e LRRK2 (p.G2019S) em uma amostra de 582 pacientes brasileiros com DP não aparentados e 329 indivíduos controles saudáveis. Além disso, conduzimos o primeiro estudo caso-controle para análise de variantes exônicas raras (p.Q1111H, p.T1410M, p.M1646T, p.S1761R, p.Y2189C) e comuns (p.N551K, p.R1398H, p.K1423K) no gene LRRK2 em um subgrupo de 329 pacientes brasileiros com DP, não aparentados, naturais da região sudeste. Esse subgrupo foi analisado e comparado com 222 indivíduos controles saudáveis a fim de verificar associações dessas variantes e a DP. Em relação às mutações dos genes VPS35 e EIF4G1, não foram encontradas alterações nos pacientes com DP. A mutação p.G2019S no gene LRRK2 foi encontrada em 15 probandos (2,6%), dos quais 9 são do sexo feminino (64,3%). O tremor em repouso foi observado em 47,36% dos pacientes com a mutação p.G2019S como primeiro sintoma motor. As análises das variantes raras no gene LRRK2 não revelaram qualquer associação estatisticamente significante. Entre as variantes comuns, a p.K1423K mostrou evidência de associação de risco com a DP (p<0,05) na estratificação contendo o grupo de indivíduos com história familiar da doença e para as variantes p.N551K e p.R1398H não foram observadas associações. A análise do haplótipo p.N551K-p.R1398H-p.K1423K revelou associação de proteção na amostra sudeste e na estratificação Rio de Janeiro (p<0,05). Esse haplótipo não está em desequilíbrio de ligação na amostra de 222 indivíduos controles brasileiros analisados (r2&#8804;45). Os resultados obtidos neste estudo representam contribuições valiosas ao entendimento da relação entre as variantes genéticas estudadas e o risco de desenvolvimento da doença de Parkinson, principalmente no que se refere aos endofenótipos associados. / Parkinsons disease (PD) is the second most common neurodegenerative disorder in the world, affecting 1-2% of population more than 65 years of age, clinically recognized by resting tremor, bradykinesia, postural instability and rigidity. These manifestations occur due to progressive neuronal degeneration and to the presence of protein inclusions enriched with &#945;-synuclein. PD results from the interaction between environmental and genetic factors, and, among genetic factors, dominant exonic variants in LRRK2 (leucine-rich repeat kinase 2), VPS35 (vacuolar protein sorting 35) e EIF4G1 (eukaryotic translation initiation factor 4-gamma 1) genes have been described as causes of the disease. However, studies of the effect of these variants in Brazilian population are rare or do not exist. For this reason, in this study we decided screening mutations in VPS35 (p.D620N; p.R524W), EIF4G1 (p.R1205H; p.A502V) and LRRK2 (p.G2019S) genes in a cohort of 582 unrelated Brazilian patients with PD and 329 healthy individuals control. In additional, we carried on the first case-control study to analyze LRRK2 exonic rare (p.Q1111H, p.T1410M, p.M1646T, p.S1761R, p.Y2189C) and common (p.N551K, p.R1398H, p.K1423K) variants in a subgroup of 329 unrelated Brazilian patients with PD from Southeastern region. This group was analyzed and compared to 222 healthy individuals control in order to verify associations between these variants and PD. Regarding mutations of VPS35 and EIF4G1 genes, we have not found any alteration in Brazilian patients with PD. The mutation p.G2019S in LRRK2 gene was found in 15 probands (2.6%), 9 of them are female (64,3%). Resting tremor was observed in 47,36% of p.G2019S patients as the predominant initial symptom. Regarding the LRRK2 rare variants, the results showed no significant association. Among LRRK2 common variants, the p.K1423K showed evidence of risk association with PD (p<0,05) in the stratified analysis concerning the group of patients with family history of the disease, in contrast, p.N551K and p.R1398H variants showed no associations. The analysis of p.N551K-p.R1398H-p.K1423K revealed protection in Southeastern group and Rio de Janeiro stratification (p<0,05). This haplotype is not in disequilibrium linkage in 222 Brazilian healthy individuals control analyzed (r2&#8804;45). Results obtained in this research represent valuable contributions for the understanding of association between the genetic variants studied and the risk of developing PD, particularly with regard to the associated endophenotypes.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A doença de Parkinson (DP) é a segunda doença neurodegenerativa mais frequente no mundo, afetando 1-2% da população acima de 65 anos, caracterizada clinicamente por tremor em repouso, bradicinesia, instabilidade postural e rigidez muscular. Essas manifestações surgem devido à degeneração neuronal progressiva e à presença de inclusões proteicas ricas em &#945;-sinucleína. A DP é decorrente da interação entre fatores ambientais e genéticos, e entre os fatores genéticos, variantes exônicas de transmissão dominante nos genes LRRK2 (leucine-rich repeat kinase 2), VPS35 (vacuolar protein sorting 35) e EIF4G1 (eukaryotic translation initiation factor 4-gamma 1) têm sido associadas à etiologia da doença. Entretanto, estudos sobre o efeito dessas variantes na população brasileira são raros ou inexistentes. Por essa razão, neste trabalho rastreamos mutações nos genes VPS35 (p.D620N; p.R524W), EIF4G1 (p.R1205H; p.A502V) e LRRK2 (p.G2019S) em uma amostra de 582 pacientes brasileiros com DP não aparentados e 329 indivíduos controles saudáveis. Além disso, conduzimos o primeiro estudo caso-controle para análise de variantes exônicas raras (p.Q1111H, p.T1410M, p.M1646T, p.S1761R, p.Y2189C) e comuns (p.N551K, p.R1398H, p.K1423K) no gene LRRK2 em um subgrupo de 329 pacientes brasileiros com DP, não aparentados, naturais da região sudeste. Esse subgrupo foi analisado e comparado com 222 indivíduos controles saudáveis a fim de verificar associações dessas variantes e a DP. Em relação às mutações dos genes VPS35 e EIF4G1, não foram encontradas alterações nos pacientes com DP. A mutação p.G2019S no gene LRRK2 foi encontrada em 15 probandos (2,6%), dos quais 9 são do sexo feminino (64,3%). O tremor em repouso foi observado em 47,36% dos pacientes com a mutação p.G2019S como primeiro sintoma motor. As análises das variantes raras no gene LRRK2 não revelaram qualquer associação estatisticamente significante. Entre as variantes comuns, a p.K1423K mostrou evidência de associação de risco com a DP (p<0,05) na estratificação contendo o grupo de indivíduos com história familiar da doença e para as variantes p.N551K e p.R1398H não foram observadas associações. A análise do haplótipo p.N551K-p.R1398H-p.K1423K revelou associação de proteção na amostra sudeste e na estratificação Rio de Janeiro (p<0,05). Esse haplótipo não está em desequilíbrio de ligação na amostra de 222 indivíduos controles brasileiros analisados (r2&#8804;45). Os resultados obtidos neste estudo representam contribuições valiosas ao entendimento da relação entre as variantes genéticas estudadas e o risco de desenvolvimento da doença de Parkinson, principalmente no que se refere aos endofenótipos associados. / Parkinsons disease (PD) is the second most common neurodegenerative disorder in the world, affecting 1-2% of population more than 65 years of age, clinically recognized by resting tremor, bradykinesia, postural instability and rigidity. These manifestations occur due to progressive neuronal degeneration and to the presence of protein inclusions enriched with &#945;-synuclein. PD results from the interaction between environmental and genetic factors, and, among genetic factors, dominant exonic variants in LRRK2 (leucine-rich repeat kinase 2), VPS35 (vacuolar protein sorting 35) e EIF4G1 (eukaryotic translation initiation factor 4-gamma 1) genes have been described as causes of the disease. However, studies of the effect of these variants in Brazilian population are rare or do not exist. For this reason, in this study we decided screening mutations in VPS35 (p.D620N; p.R524W), EIF4G1 (p.R1205H; p.A502V) and LRRK2 (p.G2019S) genes in a cohort of 582 unrelated Brazilian patients with PD and 329 healthy individuals control. In additional, we carried on the first case-control study to analyze LRRK2 exonic rare (p.Q1111H, p.T1410M, p.M1646T, p.S1761R, p.Y2189C) and common (p.N551K, p.R1398H, p.K1423K) variants in a subgroup of 329 unrelated Brazilian patients with PD from Southeastern region. This group was analyzed and compared to 222 healthy individuals control in order to verify associations between these variants and PD. Regarding mutations of VPS35 and EIF4G1 genes, we have not found any alteration in Brazilian patients with PD. The mutation p.G2019S in LRRK2 gene was found in 15 probands (2.6%), 9 of them are female (64,3%). Resting tremor was observed in 47,36% of p.G2019S patients as the predominant initial symptom. Regarding the LRRK2 rare variants, the results showed no significant association. Among LRRK2 common variants, the p.K1423K showed evidence of risk association with PD (p<0,05) in the stratified analysis concerning the group of patients with family history of the disease, in contrast, p.N551K and p.R1398H variants showed no associations. The analysis of p.N551K-p.R1398H-p.K1423K revealed protection in Southeastern group and Rio de Janeiro stratification (p<0,05). This haplotype is not in disequilibrium linkage in 222 Brazilian healthy individuals control analyzed (r2&#8804;45). Results obtained in this research represent valuable contributions for the understanding of association between the genetic variants studied and the risk of developing PD, particularly with regard to the associated endophenotypes.

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(医科学) / 甲第20286号 / 医科博第77号 / 新制||医科||5(附属図書館) / 京都大学大学院医学研究科医科学専攻 / (主査)教授 斎藤 通紀, 教授 篠原 隆司, 教授 戸口田 淳也 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Medical Science / Kyoto University / DFAM

Under environmental stress, such as glucose deprivation, cells form stress granules - the accumulation of cytoplasmic aggregates of repressed translational initiation complexes, proteins, and stalled mRNAs. Recent research implicates stress granules in various diseases, such as neurodegenerative disease, but the exact regulators responsible for the assembly and disassembly of stress granules are unknown. Studies detect post-translational modifications on core stress granule proteins. One modification is lysine acetylation, in which a substrate is regulated by a lysine acetyltransferase (KAT) and lysine deacetylase (KDAC). My project deciphers the impact of lysine acetylation on an essential protein found in stress granules, poly(A) binding protein (Pab1) in Saccharomyces cerevisiae. In this work, I demonstrated that acetylation mimic of Pab1-K131 reduces stress granule formation upon glucose deprivation, and other stressors such as ethanol, raffinose, and vanillin. A potential KDAC that might be facilitating this role is Rpd3. Further, electromobility shift assay studies suggest that acetylation mimic of Pab1-K131 negatively impacts poly(A) RNA binding. This work will be useful when exploring therapeutic options when combating diseases linked to stress granules.