Clonage de l'ADNc codant pour le protéolipide majeur de la myéline : contribution à la caractérisation de la DM-20 et du mutant Jimpy

Cloning and sequence analysis of rat brain myelin proteolipid cDNA : implications for DM-20 and Jimpy mice mutation

• Auteur / Autrice : Patrick Alliel
• Direction : Pierre Jolles
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques
• Date : Soutenance en 1988
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Clonage

ADN complémentaire

Myéline

Mots clés libres

Séquence nucléotide

Carte génétique

Protéolipide DM-20

Mutant Jimpy

Résumé

La gaine de myéline qui entoure les axones des neurones, joue le rôle d'un isolant permettant la conduction saltatoire de l'influx nerveux. Dans le nerveux central, cette gaine est le résultat d'un processus spiralaire tension de la membrane plasmique de l'oligodendrocyte autour des axones. L’ensemble multilaméllaire ainsi formé, subit un phénomène de compactage pour la structure pluristratifiée définitive. La myéline constitue 25% du poids sec du cerveau et ses protéines les plus abondantes sont le résultat de gènes particulièrement actifs chez les jeunes individus. Le protéolipide majeur de la myéline ou PLP est une protéine de 25 exceptionnellement hydrophobe qui représente 50% des protéines de la miéline. Cette protéine majoritaire spécifique du système nerveux central, constitue un candidat de choix pour l'étude de l'expression d'une cellule hautement spécialisée comme l'oligodendrocyte. Le clonage de l'ADNc codant pour le PLP représente donc la première étape d'aborder l'étude du gène, et les pathologies éventuellement associées. Nous représentons ici la séquence, d'un clone codant pour le PLP isolé à partir d'une banque d'ADNc de cerveaux de rats, réalisée dans le plasmide pBR 322. Le clone P-23 code pour la totalité du PLP. La banque a été criblée en utilisant une sonde composée de 8 oligonucléotides synthétisés en mélange. Cette sonde correspond à tous les codons possibles des acides aminés du peptide Glu-Phe-Gln-Met-Thr. Après repiquage ordonné, un seul clone appelé P23 a été considéré comme un bon candidat.

In the central nervous system, the major protein of the myelin sheath is integral membrane protein designated proteolipid protein or PLP. To reveal primary structure and to understand abnormalities associated with it, we undertaken the construction of a rat brain Edna library. A 14-base synthetic oligonucleotide based on a sequence derived from an internal peptide of rat PLP, was used as an hybrization probe to select for recombinant ids bearing the PLP sequence. One positively hybridizing clone, which contained a 1335 nucleotide cDNA insert, was subjected to DNA sequence analysis by the dideoxy method. The nucleotide sequence contained an open reading frame coding for the complete 276 amino acid residues sequence beginning with the known NH2-terminal sequence. The first ATG encountered for Met (-1) lies within a favorable consensus sequence for functional initiators. PLP appears to have been remarquably conserved during evolution, only two differences found between rodent, bovine or human sequences. This cDNA recognizes at least two mRNAS of 3. 2 kb and 1. 6 kb, but southern genomic blots indicate that the PLP gene is present only once per haploid genome. By in situ hybridization, the gene was localized to the X chromosome of both human (Xq22) and mouse (XF1). It was suspected that PLP might be the t of the X-linked jimpy (jp) locus of the mouse. By restriction fragment length polymorphism (RFLP), the PLP gene was localized closely to the same region to which jimpy had been mapped. Sl nuclease protection analysis revealed that the PLP mRNA from jp/Y mice carries a deletion corresponding to C-terminal part of the protein. A sex-linked human dysmyelinization disease (PELIZAEUS-MERZBACHER disease) could be similar to this mutation. Subsequently Sl mapping revealed an mRNA coding for the proteolipid DM-20 which differs PLP by a 35 amine acid long internal deletion between valine 116 and lysine 150. By computer searches, we report molecular mimicry between viral antigens and sequences in PLP. These homologies could be responsible of autoimmunization processes