Author
Listed:
- Laure Asselin
(Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire
Centre National de la Recherche Scientifique, UMR7104
Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, INSERM
Université de Strasbourg)
- José Rivera Alvarez
(Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire
Centre National de la Recherche Scientifique, UMR7104
Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, INSERM
Université de Strasbourg)
- Solveig Heide
(Hôpital de la Pitié-Salpêtrière
Groupe de Recherche Clinique (GRC) “Déficience Intellectuelle et Autisme”, UPMC
Centre de Référence Déficiences Intellectuelles de Causes Rares, Hôpital de la Pitié-Salpêtrière)
- Camille S. Bonnet
(Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire
Centre National de la Recherche Scientifique, UMR7104
Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, INSERM
Université de Strasbourg)
- Peggy Tilly
(Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire
Centre National de la Recherche Scientifique, UMR7104
Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, INSERM
Université de Strasbourg)
- Hélène Vitet
(Univ. Grenoble Alpes, INSERM, U1216, CHU Grenoble Alpes, Grenoble Institut Neuroscience)
- Chantal Weber
(Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire
Centre National de la Recherche Scientifique, UMR7104
Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, INSERM
Université de Strasbourg)
- Carlos A. Bacino
(Baylor College of Medicine
Texas Children’s Hospital)
- Kristin Baranaño
(Kennedy Krieger Institute)
- Anna Chassevent
(Kennedy Krieger Institute)
- Amy Dameron
(GeneDx)
- Laurence Faivre
(Fédération Hospitalo-Universitaire Médecine Translationnelle et Anomalies du Développement (TRANSLAD), Centre Hospitalier Universitaire Dijon et Université de Bourgogne
Université de Bourgogne Franche-Comté)
- Neil A. Hanchard
(Baylor College of Medicine)
- Sonal Mahida
(Boston Children’s Hospital)
- Kirsty McWalter
(GeneDx)
- Cyril Mignot
(Hôpital de la Pitié-Salpêtrière
Groupe de Recherche Clinique (GRC) “Déficience Intellectuelle et Autisme”, UPMC
Centre de Référence Déficiences Intellectuelles de Causes Rares, Hôpital de la Pitié-Salpêtrière
Faculté de Médecine de Sorbonne Université, UMR S 1127, Institut du Cerveau et de la Moelle épinière, ICM)
- Caroline Nava
(Hôpital de la Pitié-Salpêtrière
Faculté de Médecine de Sorbonne Université, UMR S 1127, Institut du Cerveau et de la Moelle épinière, ICM)
- Agnès Rastetter
(Faculté de Médecine de Sorbonne Université, UMR S 1127, Institut du Cerveau et de la Moelle épinière, ICM)
- Haley Streff
(Baylor College of Medicine
Texas Children’s Hospital)
- Christel Thauvin-Robinet
(Fédération Hospitalo-Universitaire Médecine Translationnelle et Anomalies du Développement (TRANSLAD), Centre Hospitalier Universitaire Dijon et Université de Bourgogne
Centre Hospitalier Universitaire Dijon)
- Marjan M. Weiss
(Vrije Universiteit Amsterdam)
- Gladys Zapata
(Texas Children’s Hospital)
- Petra J. G. Zwijnenburg
(Vrije Universiteit Amsterdam)
- Frédéric Saudou
(Univ. Grenoble Alpes, INSERM, U1216, CHU Grenoble Alpes, Grenoble Institut Neuroscience)
- Christel Depienne
(Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire
Centre National de la Recherche Scientifique, UMR7104
Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, INSERM
Université de Strasbourg)
- Christelle Golzio
(Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire
Centre National de la Recherche Scientifique, UMR7104
Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, INSERM
Université de Strasbourg)
- Delphine Héron
(Hôpital de la Pitié-Salpêtrière
Groupe de Recherche Clinique (GRC) “Déficience Intellectuelle et Autisme”, UPMC
Centre de Référence Déficiences Intellectuelles de Causes Rares, Hôpital de la Pitié-Salpêtrière)
- Juliette D. Godin
(Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire
Centre National de la Recherche Scientifique, UMR7104
Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, INSERM
Université de Strasbourg)
Abstract
KIF21B is a kinesin protein that promotes intracellular transport and controls microtubule dynamics. We report three missense variants and one duplication in KIF21B in individuals with neurodevelopmental disorders associated with brain malformations, including corpus callosum agenesis (ACC) and microcephaly. We demonstrate, in vivo, that the expression of KIF21B missense variants specifically recapitulates patients’ neurodevelopmental abnormalities, including microcephaly and reduced intra- and inter-hemispheric connectivity. We establish that missense KIF21B variants impede neuronal migration through attenuation of kinesin autoinhibition leading to aberrant KIF21B motility activity. We also show that the ACC-related KIF21B variant independently perturbs axonal growth and ipsilateral axon branching through two distinct mechanisms, both leading to deregulation of canonical kinesin motor activity. The duplication introduces a premature termination codon leading to nonsense-mediated mRNA decay. Although we demonstrate that Kif21b haploinsufficiency leads to an impaired neuronal positioning, the duplication variant might not be pathogenic. Altogether, our data indicate that impaired KIF21B autoregulation and function play a critical role in the pathogenicity of human neurodevelopmental disorder.
Suggested Citation
Laure Asselin & José Rivera Alvarez & Solveig Heide & Camille S. Bonnet & Peggy Tilly & Hélène Vitet & Chantal Weber & Carlos A. Bacino & Kristin Baranaño & Anna Chassevent & Amy Dameron & Laurence Fa, 2020.
"Mutations in the KIF21B kinesin gene cause neurodevelopmental disorders through imbalanced canonical motor activity,"
Nature Communications, Nature, vol. 11(1), pages 1-18, December.
Handle:
RePEc:nat:natcom:v:11:y:2020:i:1:d:10.1038_s41467-020-16294-6
DOI: 10.1038/s41467-020-16294-6
Download full text from publisher
Corrections
All material on this site has been provided by the respective publishers and authors. You can help correct errors and omissions. When requesting a correction, please mention this item's handle: RePEc:nat:natcom:v:11:y:2020:i:1:d:10.1038_s41467-020-16294-6. See general information about how to correct material in RePEc.
If you have authored this item and are not yet registered with RePEc, we encourage you to do it here. This allows to link your profile to this item. It also allows you to accept potential citations to this item that we are uncertain about.
We have no bibliographic references for this item. You can help adding them by using this form .
If you know of missing items citing this one, you can help us creating those links by adding the relevant references in the same way as above, for each refering item. If you are a registered author of this item, you may also want to check the "citations" tab in your RePEc Author Service profile, as there may be some citations waiting for confirmation.
For technical questions regarding this item, or to correct its authors, title, abstract, bibliographic or download information, contact: Sonal Shukla or Springer Nature Abstracting and Indexing (email available below). General contact details of provider: http://www.nature.com .
Please note that corrections may take a couple of weeks to filter through
the various RePEc services.