1. Hypomorphic variants of cationic amino acid transporter 3 in males with autism spectrum disorders
- Author
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Caroline, Nava, Johanna, Rupp, Jean-Paul, Boissel, Cyril, Mignot, Agnès, Rastetter, Claire, Amiet, Aurélia, Jacquette, Céline, Dupuits, Delphine, Bouteiller, Boris, Keren, Merle, Ruberg, Anne, Faudet, Diane, Doummar, Anne, Philippe, Didier, Périsse, Claudine, Laurent, Nicolas, Lebrun, Vincent, Guillemot, Jamel, Chelly, David, Cohen, Delphine, Héron, Alexis, Brice, Ellen I, Closs, Christel, Depienne, Institut du Cerveau et de la Moëlle Epinière = Brain and Spine Institute ( ICM ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -CHU Pitié-Salpêtrière [APHP]-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Service de Génétique Cytogénétique et Embryologie [CHU Pitié-Salpêtrière], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP)-CHU Pitié-Salpêtrière [APHP], Department of pharmacology, Johannes Gutemberg Universität Mainz, Service de neuropédiatrie [Trousseau], Centre de Référence des Déficiences Intellectuelles de Causes Rares, Groupe de Recherche Clinique : Déficience Intellectuelle et Autisme ( GRC ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ), Service de psychiatrie enfant et adolescent, CHU Pitié-Salpêtrière [APHP]-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ), Centre diagnostic autisme, CHU Pitié-Salpêtrière [APHP], Institut Cochin ( UM3 (UMR 8104 / U1016) ), Université Paris Descartes - Paris 5 ( UPD5 ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), iCONICS, Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -CHU Pitié-Salpêtrière [APHP]-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -CHU Pitié-Salpêtrière [APHP]-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut des Systèmes Intelligents et de Robotique ( ISIR ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut du Cerveau et de la Moëlle Epinière = Brain and Spine Institute (ICM), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU), Johannes Gutenberg - Universität Mainz = Johannes Gutenberg University (JGU), CHU Trousseau [APHP], Groupe de Recherche Clinique : Déficience Intellectuelle et Autisme (GRC), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), Institut Cochin (IC UM3 (UMR 8104 / U1016)), Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Institut des Systèmes Intelligents et de Robotique (ISIR), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU), Service de psychiatrie enfant et adolescent [CHU Pitié-Salpêtrière], Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU), and Administateur, HAL Sorbonne Université
- Subjects
Male ,Exome sequencing ,Chromosome X ,Autism Spectrum Disorder ,Molecular Sequence Data ,Clinical Biochemistry ,Molecular Conformation ,Mutation, Missense ,Loss of Heterozygosity ,[SDV.GEN.GH] Life Sciences [q-bio]/Genetics/Human genetics ,Biochemistry ,Xenopus laevis ,[ SDV.BBM.BC ] Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Biomolecules [q-bio.BM] ,Gene Frequency ,Animals ,Humans ,Biotinylation ,Amino Acid Sequence ,[SDV.BBM.BC]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Biochemistry [q-bio.BM] ,Child ,[ SDV.GEN.GH ] Life Sciences [q-bio]/Genetics/Human genetics ,[SDV.BBM.BC] Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Biochemistry [q-bio.BM] ,Chromosomes, Human, X ,Epilepsy ,Cell Membrane ,Organic Chemistry ,Brain ,Autism spectrum disorders ,Pedigree ,Phenotype ,[SDV.GEN.GH]Life Sciences [q-bio]/Genetics/Human genetics ,Mutation ,Oocytes ,Oligogenism ,Amino Acid Transport Systems, Basic ,Original Article ,Cationic amino acid transporter - Abstract
Cationic amino acid transporters (CATs) mediate the entry of L-type cationic amino acids (arginine, ornithine and lysine) into the cells including neurons. CAT-3, encoded by the SLC7A3 gene on chromosome X, is one of the three CATs present in the human genome, with selective expression in brain. SLC7A3 is highly intolerant to variation in humans, as attested by the low frequency of deleterious variants in available databases, but the impact on variants in this gene in humans remains undefined. In this study, we identified a missense variant in SLC7A3, encoding the CAT-3 cationic amino acid transporter, on chromosome X by exome sequencing in two brothers with autism spectrum disorder (ASD). We then sequenced the SLC7A3 coding sequence in 148 male patients with ASD and identified three additional rare missense variants in unrelated patients. Functional analyses of the mutant transporters showed that two of the four identified variants cause severe or moderate loss of CAT-3 function due to altered protein stability or abnormal trafficking to the plasma membrane. The patient with the most deleterious SLC7A3 variant had high-functioning autism and epilepsy, and also carries a de novo 16p11.2 duplication possibly contributing to his phenotype. This study shows that rare hypomorphic variants of SLC7A3 exist in male individuals and suggest that SLC7A3 variants possibly contribute to the etiology of ASD in male subjects in association with other genetic factors. Electronic supplementary material The online version of this article (doi:10.1007/s00726-015-2057-3) contains supplementary material, which is available to authorized users.
- Published
- 2015