Die aus einer doppelschichtigen Membran bestehende Hülle des Zellkerns trennt das Kernplasma vom Zytoplasma. In der inneren Kernmembran sind zahlreiche Proteine verankert, die mit der Kernlamina interagieren und an wichtigen Prozessen im Zellkern beteiligt sind. Genetische Veränderungen, die solche Membranproteine in ihrer Funktion beeinflussen, können spezifische Kernhüllenerkrankungen (sog. Envelopathien) hervorrufen. Eines dieser Proteine ist das vom TOR1AIP1-Gen kodierte Lamina-assoziierte Polypeptid 1 (LAP1), welches mindestens zwei funktionale Isoformen besitzt, LAP1A und LAP1B. Rezessive TOR1AIP1-Mutationen wurden als Ursache für zwei spezifische Krankheitsbilder beschrieben – für eine Muskeldystrophie und eine neurologische Störung mit Dystonie und progredienter Kleinhirnatrophie.

Wissenschaftler berichten jetzt in einer aktuellen Studie über eine homozygote Stopp-Mutation in TOR1AIP1 bei sieben Patienten mit einem multisystemischen Krankheitsbild, die eine schwere, progrediente neurologische Störung, Herzfehlbildungen, beidseitige Katarakt und Kleinwuchs zeigten und von denen vier bereits im Kindesalter verstarben. Als Folge der Mutation fehlten in den Patientenzellen beide Isoformen des LAP1-Proteins. Die Forscher konnten an den Zellkernen spezifische Auffälligkeiten im Aufbau und ungewöhnliche Strukturen der Kernmembran beobachten. Sie enthielten durch den Kern verlaufende Kanäle mit darin eingeschlossenen Organellen des Zytoplasmas. Außerdem wiesen die Zellen eine geringere Motilität auf. Diese Konsequenzen des vollständigen LAP1-Funktionsverlusts unterstreichen die wichtige Rolle des Proteins für die Entwicklung und Organgenese. Mit LAP1 assoziierte Störungen können demnach je nach Fehlen einer oder beider Isoformen in der Kernhülle ein breites Spektrum an klinischen Auffälligkeiten hervorrufen.

Die Ergebnisse der Studie wurden in Nature Communications publiziert.