TUBB8 y la detención de la maduración de
ovocitos humanos
Se identificó un patrón de infertilidad (autosómico dominante)
de las mujeres de las 4 generaciones de la familia 1.
Paciente II-5: se intentó fertilización InVitro de ovocitos en
metafase 1, que no maduraron después del cultivo.
Paciente II-4: la inyección de esperma cedió 3 ovocitos en
metafase y 1 con morfología anormal. No tenían huso visible y
el morfológicamente anormal falló en la fertilización.
El análisis de la familia 1 que arrojó a 3 miembros
con la mutación implica una sola mutación en la
región codificante de TUBB8.
Se identificaron otras 6 mutaciones del TUBB8 en 7
pacientes infértiles con un fenotipo similar
Mutación transmitida por el padre se evidenció en 5
pacientes: 2 de la familia 2, 1 de la familia 5, 1 de la
familia 6 y 1 de la familia 7
Una mutación de Novo similar apareció en 2
pacientes: 1 de la familia 3 y 1 de la familia 4
Las otras 17 familias tenían infertilidades primarias
que no estaban relacionadas al TUBB8
Los resultados y el análisis de la expresión del alelo específico en un solo ovocito
(S176L) implicó que las mutaciones del TUBB8 están estrechamente relacionadas
con el paro en la maduración del ovocito, pues todos al ser detenidos se
encontraban en metafase I.
Es más probable que la mutación de S176L inhiba el ensamblaje
de los microtúbulos, causando su inestabilidad
Participantes del
estudio
Pacientes de 24 familias con
mutación del gen.
Fueron apoyados por instituciones que
aprobaron el estudio y brindaron el
consentimiento informado.
Procedimientos del
estudio
Secuenciamos el exoma de 5
mujeres de la familia 1
3 mujeres afectadas: presentaban una
variante considerada candidata a
mutación.
2 mujeres sanas: no
presentaban la variante
No hay una prevalencia
mayor del 0.1%
Se observó la expresión del gen, prediciendo
efectos de la mutación en la proteína
estructural
Se probaron los efectos funcionales de las mutaciones
InVitro en células HeLa, levaduras, células de ratón y
ovocitos humanos.
Suministro de TUBB8 y β-tubulina en ovocitos
humanos
Las mutaciones de TUBB1, 2A, 2B, 3, 4A y 4B fueron descritas, lo
que causó un amplio rango de desórdenes relacionados con la
migración neuronal.
La función de TUBB8 es incierta, pero se cree que
influencia el comportamiento microtubular del ovocito.
Se localiza en el huso mitótico
Es la única microtubulina expresada en altos niveles en diferentes
estadios del desarrollo del ovocito. Es esencial en la ausencia de
esperma madura y en células somáticas del hígado y el cerebro
Implicaciones estructurales
En el estudio se encontraron residuos de TUBB8
mutantes en la tubulina.
Se halla en una región clave (Bucle
B-T5) encargada de la hidrólisis del
GTP
Los niveles altos o intermedios de TUBB8 mutado incorporado a
los microtúbulos causa pérdida de la red de los mismos.
Ensamblamiento In Vitro de α/β Tubulina
La generación de novo de heterodímero de tubulina requiere la acción concertada de un
espectro de chaperones (PFD, CCT, TBCA, TBCB, TBCC, TBCD, TBCE)
Ninguna de las mutaciones tuvo influencia en la eficiencia traduccional, pero las
proteínas mutantes de TUBB8 mostraron un espectro de diferencias cuantitativas en el
flujo característica de la etiqueta de los complejos binarios
Estos datos revelan una gama de defectos de
ensamblaje de heterodímeros causados por las
mutaciones de TUBB8
Interrupción de microtúbulos In Vivo
TUBB8 DE TIPO SALVAJE: ensamblaje en una red de mucrotúbulos normal
excepto a niveles elevados de expresión transgénica
TUUBB8 MUTANTE: a niveles intermedios o altos de expresión se incorporó a los
microtúbulos con una apariencia anormal y con frecuencia causó la pérdida
completa de la red de microtúbulos ("obliteración")
La expresión In Vivo de TUBB8 mutado da como resultado la interrupción
de la arquitectura de los microtúbulos, con el grado de alteración que
depende de la mutación. La interrupción está fuertemente influenciada
por el contexto de isotipo B-Tubulina
TUBB8 y deterioro del ensamblaje del huso
Relación entre la mutación de TUBB8 y la infertilidad
TIPO SALVAJE: maduración normal durante 12 horas después de la rotura
germinal-vesicular, con un huso en forma de barril claramente visible
MUTADOS: la detención de la maduración y un huso deformado, así como una
reducción en la velocidad de extrusión del primer cuerpo polar