Risultati del Progetto FFC 1/2005

Progetto FFC 1/2005
Il ruolo fondamentale dell'interazione di altre proteine cellulari (NHRF e PKA) per il normale funzionamento della proteina CFTR

Role of the scaffolding protein NHERF in the PKA-mediated regulation of CFTR sorting and activity

Responsabile: Valeria Casavola (Dipartimento di Fisiologia Generale e Ambientale, Università di Bari)
Partner: M Zaccolo (Istituto Veneto di Medicina Molecolare, Padova)
Durata: due anni.
Finanziamento: euro 60.000
Adozione: parziale Comitato Provinciale FC Agrigento (€ 8.000);

Trovata una proteina di supporto alla proteina CFTR non funzionante

Premesse: la proteina CFTR nelle cellule normali regola il passaggio di cloro e acqua attraverso la membrana cellulare. Per questo è detta proteina-canale. Il suo meccanismo di funzionamento è molto complesso ed è regolato dall'interazione con altre proteine fondamentali per la vita cellulare. Una di queste proteine si chiama NHERF (N = sodio, H= idrogeno, E= scambio R=regolatore F=fattore), e regola lo scambio di sodio e idrogeno; un'altra proteina fondamentale è la PKA (protein-chinasi A,) che ha funzione di trasferimento di energia fra proteine intracellulari.

Obiettivi: scoprire nuove modalità per ripristinare il normale funzionamento della proteina CFTR mutata

Risultati: mediante esperimenti su linee cellulari bronchiali di malati e di sani, è stato scoperto che la proteina NHRF è indispensabile perché la proteina CFTR possa localizzarsi stabilmente sulla membrana della cellula e svolgere in quella sede la sua funzione di canale. Quando CFTR è mutata non riesce a raggiungere la membrana cellulare: ma incrementando l'attività di NHERF, CFTR riacquista questa capacità. E' stato inoltre trovato che, una volta che CFTR si è inserita sulla membrana, la sua attività di secrezione di cloro dipende dalla proteina PKA. Se CFTR è mutata anche la PKA appare disorganizzata e mal distribuita all'interno della cellula.La proteina NHRF normalizza questa disorganizzazione e fornisce alla cellula l'impalcatura necessaria perché le altre proteine funzionino normalmente.

Il progetto FFC 1/2005 continua con il progetto FFC 1/2007 : l'obiettivo di questo secondo è scoprire in che modo NHRF normalizza la CFTR mutata; e identificare quali sostanze farmacologiche o naturali potrebbero agire su NEHRF per favorire la sua azione su CFTR. Una di queste sostanze è già stata individuata e ne è stata data notizia alla comunità scientifica: si tratta dell'estradiolo, un ormone della famiglia degli estrogeni, disponibile per avviare sperimentazioni successive.

Pubblicazioni

- Guerra L et all "Na+H+ exchanger regulatory factor isoform 1 over expression modulates cystic fibrosis transmembrane conductance reagulator (CFTR) expression and activity in human airway 16HBE14o-cells and rescues DF508 CFTR functional expression in Cystic Fibrosis cells". The Journal of Biological Chemistry 2005; 280 (49):40925-40933
- Pantano S et all "Molecular basis of the allosteric mechanism of cAMP in the regulatory PKA subunit". FEBS Letters 2005: 579: 2679-2685
- Favia M et all "NHE3 inhibits PKA-dependent functional expression of CFTR by NHRF2 PDZ interactions". Biochem Biophys Res Commun 2006 Aug 25; 347(2) :452-9
- Fanelli T et all "Beta-estradiol rescues Delta-F508 CFTR functional expression in human cystic fibrosis airway CFBE 41 o-cells through the up-regulation of NHRF1". Biol Cell 2008; 100 (7), 399-412.