Mutations in collagen 18A1 (COL18A1) and their relevance to the human phenotype

• Main Authors: Maria Rita Passos-Bueno, Oscar T. Suzuki, Lucia M. Armelin-Correa, Andréa L. Sertié, Flavia I.V. Errera, Kelly Bagatini, Fernando Kok, Katia R.M. Leite
• Format: Article
• Language: English
• Published: Academia Brasileira de Ciências 2006-03-01
• Series: Anais da Academia Brasileira de Ciências
• Subjects: COL18A1; colágeno XVIII; síndrome de Knobloch; desenvolvimento ocular; migração de célula neuronal; craniossinostoses; polimorfismos; D1437N; collagen XVIII; Knobloch syndrome; eye development; neuronal cell migration; craniosynostosis; polymorphisms
• Online Access: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0001-37652006000100012

Collagen XVIII, a proteoglycan, is a component of basement membranes (BMs). There are three distinct isoforms that differ only by their N-terminal, but with a specific pattern of tissue and developmental expression. Cleavage of its C-terminal produces endostatin, an inhibitor of angiogenesis. In its N-terminal, there is a frizzled motif which seems to be involved in Wnt signaling. Mutations in this gene cause Knobloch syndrome KS), an autosomal recessive disorder characterized by vitreoretinal and macular degeneration and occipital encephalocele. This review discusses the effect of both rare and polymorphic alleles in the human phenotype, showing that deficiency of one of the collagen XVIII isoforms is sufficient to cause KS and that null alleles causing deficiency of all collagen XVIII isoforms are associated with a more severe ocular defect. This review besides illustrating the functional importance of collagen XVIII in eye development and its structure maintenance throughout life, it also shows its role in other tissues and organs, such as nervous system and kidney.<br>Colágeno XVIII, uma proteoglicana, é um componente das membranas basais (MBs). Existem três isoformas distintas que diferem apenas na região N-terminal, mas que apresentam um padrão específico de expressão nos diferentes tecidos e durante o desenvolvimento. A clivagem da região C-terminal produz endostatina, um inibidor de angiogênese. Na sua região N-terminal, há um motivo "frizzled'', o qual parece estar envolvido com a sinalização de Wnt. Mutações no gene COL18A1 causam a síndrome de Knobloch (SK), uma condição de herança autossômica recessiva caracterizada por degeneração vítreo - retiniana, degeneração de mácula e encefalocele occipital. Esta revisão discute o efeito tanto de alelos raros como polimórficos no fenótipo, mostrando que deficiência de uma das isoformas de colágeno XVIII é suficiente para causar SK e que alelos nulos causando deficiência de todas as isoformas de colágeno XVIII estão associadas a alterações oculares mais graves. Esta revisão, além de ilustrar a importância funcional do colágeno XVIII no desenvolvimento do olho e na manutenção de sua estrutura, também mostra que esta proteína tem um papel funcional importante em outros tecidos e órgão, como no sistema nervoso central e rim.