Le modifiche post traduzionali (PTM), sono reazioni biochimiche sulle proteine che avvengono fisiologicamente nella cellula. Ciò avviene anche per CFTR che può essere modificata con diverse PTM, come le metilazioni/de-metilazioni (aggiunta o rimozione di un gruppo metile), fosforilazioni (aggiunta di un gruppo fosfato) o ubiquitinazione (aggiunta della proteina ubiquitina, che è il messaggio che induce la degradazione proteica). Per CFTR sono state identificate delle PTM, definite “PTM-code”, che corrispondono alle modificazioni necessarie affinché la proteina maturi correttamente.
Per comprendere quali di queste PTM-code fossero necessarie per il recupero delle funzionalità della CFTR mutata (F508del), i ricercatori hanno modificato uno alla volta, e in seguito tutti insieme, i siti (aminoacidi) di CFTR sui quali avvengono le PTM-code. Il gene CFTR-F508del è stato modificato nelle posizioni corrispondenti al PTM-code e inserito in cellule umane dell’epitelio bronchiale (CFBE41o−) trattate con VX-445 (elexacaftor) and VX-661 (tezacaftor). In seguito sono state osservate sulle cellule le conseguenze di tali modificazioni in combinazione con il trattamento con correttori. Gli esperimenti hanno portato i ricercatori a ipotizzare che il PTM-code non sia richiesto per la correzione di CFTR-F508del, che è infatti ripristinato dai correttori indipendentemente dalle mutazioni degli aminoacidi sul PTM-code. I ricercatori hanno poi identificato 3 demetilasi (enzimi coinvolti nella metilazione, una delle modifiche post traduzionali) la cui riduzione di espressione favorirebbe il recupero funzionale di CFTR-F508del indotto da correttori. Nell’estensione del progetto (FFC#7/2020) verranno indagati i meccanismi attraverso i quali la metilazione regola la maturazione di CFTR-F508del.
Post-translational modifications (PTM) are biochemical reactions on proteins that physiologically take place in the cell. Also, CFTR can be modified with different PTMs, such as methylation/de-methylation, phosphorylation or ubiquitination. For CFTR, PTMs called “PTM-code”, correspond to the modifications needed for the maturation of CFTR-F508del.
To understand which of these PTM-codes were necessary for the recovery of the mutated CFTR-F508del function, the researchers modified one by one and then all together, the CFTR sites on which the PTM-codes occur. The CFTR-F508del gene was modified in the positions corresponding to the PTM-code and inserted in human bronchial epithelial cells (CFBE41o−) treated with VX-445 (elexacaftor) and VX-661 (tezacaftor). The consequences of these changes were subsequently observed on the cells in combination with treatment with correctors. The experiments led the researchers to hypothesize that the PTM-code is not required for the correction of CFTR-F508del, which is in fact restored by the correctors regardless of the mutations on the PTM-code. The researchers then identified 3 demethylases (enzymes involved in methylation, one of the post-translational modifications) whose expression reduction would favour the corrector-induced functional recovery of CFTR-F508del. In the extension of the project (FFC#7/2020) the mechanisms through which methylation regulates the maturation of CFTR-F508del will be investigated.
