Anna Castrioto, Charles Duyckaerts, Alfredo Brusco, Iulia Blesneac, Marie Coutelier, Emeline Mundwiller, Giovanni Stevanin, Marie Lorraine Monin, Alexis Brice, Philippe Lory, Alexandra Durr, Mathieu Anheim, Isabelle Le Ber, Kunie Ando, Arnaud Monteil, Laboratory of Human Molecular Genetics, Université Catholique de Louvain = Catholic University of Louvain (UCL)-de Duve Institute, École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL), 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)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP), Centre de Recherche de l'Institut du Cerveau et de la Moelle épinière (CRICM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), LabEx Ion Channel Science and Therapeutics, CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP), Laboratoire de Neuropathologie Raymond Escourolle, Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), Department of Medical Sciences, Università degli studi di Torino (UNITO), Medical Genetics Unit, 'Città della Salute e della Scienza' Hospital, Fédération des Maladies du Système Nerveux, Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU), Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire (IGBMC), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg (FMTS), Université de Strasbourg (UNISTRA), Département de Neurologie - Hôpital de Hautepierre, Unité Médicale des Troubles du Mouvement, CHU Grenoble-Clinique de Neurologie, Fonctions cérébrales et neuromodulation, [GIN] Grenoble Institut des Neurosciences (GIN), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Grenoble Alpes (UGA), École Pratique des Hautes Études (EPHE), 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), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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), Laboratoire de Neuropathologie Raymond Escourolle [CHU Pitié-Salpétriêre], Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-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), Università degli studi di Torino = University of Turin (UNITO), HAL-UPMC, Gestionnaire, and Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)
International audience; Hereditary cerebellar ataxias (CAs) are neurodegenerative disorders clinically characterized by a cerebellar syndrome, often accompanied by other neurological or non-neurological signs. All transmission modes have been described. In autosomal-dominant CA (ADCA), mutations in more than 30 genes are implicated, but the molecular diagnosis remains unknown in about 40% of cases. Implication of ion channels has long been an ongoing topic in the genetics of CA, and mutations in several channel genes have been recently connected to ADCA. In a large family affected by ADCA and mild pyramidal signs, we searched for the causative variant by combining linkage analysis and whole-exome sequencing. In CACNA1G, we identified a c.5144G>A mutation, causing an arginine-to-histidine (p.Arg1715His) change in the voltage sensor S4 segment of the T-type channel protein Cav3.1. Two out of 479 index subjects screened subsequently harbored the same mutation. We performed electrophysiological experiments in HEK293T cells to compare the properties of the p.Arg1715His and wild-type Cav3.1 channels. The current-voltage and the steady-state activation curves of the p.Arg1715His channel were shifted positively, whereas the inactivation curve had a higher slope factor. Computer modeling in deep cerebellar nuclei (DCN) neurons suggested that the mutation results in decreased neuronal excitability. Taken together, these data establish CACNA1G, which is highly expressed in the cerebellum, as a gene whose mutations can cause ADCA. This is consistent with the neuropathological examination, which showed severe Purkinje cell loss. Our study further extends our knowledge of the link between calcium channelopathies and CAs.