Novel Mutations in β-MYH7 Gene in Indian Patients With Dilated Cardiomyopathy

Abstract

Background: Heart failure is a hallmark of severe hypertrophic cardiomyopathy and dilated cardiomyopathy (DCM). Several mutations in the β-MYH7 gene lead to hypertrophic cardiomyopathy. Recently, causative mutations in the β-MYH7 gene have also been detected in DCM from different populations. Methods: Here, we sequenced the β-MYH7 gene in 137 Indian DCM patients and 167 ethnically matched healthy controls to detect the frequency of mutations and their association. Results: Our study revealed 27 variations, of which 7 mutations (8.0%) were detected exclusively in Indian DCM patients for the first time. These included 4 missense mutations—Arg723His, Phe510Leu, His358Leu, and Ser384Tyr (2.9%); a frameshift mutation—Asn676_T-del (1.5%); and 2 splice-site mutations (IVS17+2T) T>G and (IVS19-1G) G>A (3.6%). Remarkably, all 4 missense mutations altered evolutionarily conserved amino acids. All 4 missense mutations were predicted to be pathogenic by 2 bioinformatics tools—polymorphism phenotyping v2 (PolyPhen-2) and sorting intolerant from tolerant (SIFT). In addition, the 4 homology models of β-MYH7—p.Leu358, p.Tyr384, p.Leu510, and p.His723—displayed root-mean-square deviations of ∼2.55 Å, ∼1.24 Å, ∼3.36 Å, and ∼3.86 Å, respectively. Conclusions: In the present study, we detected numerous novel, unique, and rare mutations in the β-MYH7 gene exclusively in Indian DCM patients (8.0%). Here, we demonstrated how each mutant (missense) uniquely disrupts a critical network of non-bonding interactions at the mutation site (molecular level) and may contribute to development of dilated cardiomyopathy (DCM). Therefore, our findings may provide insight into the understanding of the molecular bases of disease and into diagnosis along with promoting novel therapeutic strategies (through personalized medicine). Résumé: Introduction: L’insuffisance cardiaque est une caractéristique de la cardiomyopathie hypertrophique grave et de la cardiomyopathie dilatée (CMD). Plusieurs mutations dans le gène β-MYH7 conduisent à la cardiomyopathie hypertrophique. Récemment, les mutations causales dans le gène β-MYH7 ont également été détectées au sein de différentes populations atteintes de CMD. Méthodes: Ici, nous avons séquencé le gène β-MYH7 de 137 patients indiens atteints de CMD et de 167 témoins sains appariés selon l’origine ethnique pour détecter la fréquence des mutations et leur association. Résultats: L’étude nous a permis de révéler 27 variations, dont sept mutations (8,0 %) étaient exclusivement détectées chez les patients indiens atteints de CMD pour la première fois. Parmi ces mutations, nous avons observé quatre mutations faux-sens—Arg723His, Phe510Leu, His358Leu et Ser384Tyr (2,9 %), une mutation par déphasage—Asn676_T-del (1,5 %) et deux mutations des sites d’épissage (IVS17+2T) T>G et (IVS19-1G) G>A (3,6 %). Étonnamment, les quatre mutations faux-sens changeaient les acides aminés évolutivement conservés. Selon deux outils bioinformatiques—PolyPhen-2 (de l’anglais, polymorphism phenotyping v2) et SIFT (de l’anglais, sorting intolerant from tolerant), les quatre mutations faux-sens devaient être pathogènes. De plus, les quatre modélisations de β-MYH7 par homologie—p.Leu358, p.Tyr384, p.Leu510 et p.His723—affichaient de façon respective des écarts quadratiques moyens de ∼2,55 Å, ∼1,24 Å, ∼3,36 Å et ∼3,86 Å. Conclusions: Dans la présente étude, nous avons détecté de nombreuses nouvelles mutations, uniques et rares, dans le gène β-MYH7, exclusivement chez les patients indiens atteints de CMD (8,0 %). Ici, nous avons démontré comment chaque mutant (faux-sens) perturbe de manière unique un réseau essentiel d’interactions non liantes au site de mutation (moléculaire) et peut contribuer à la survenue de la CMD. Par conséquent, les conclusions de notre étude peuvent donner un aperçu des bases moléculaires de la maladie et du diagnostic tout en favorisant la promotion de nouvelles stratégies thérapeutiques (par la médecine personnalisée).