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Risultato Progetto: FFC#9/2015
Identificazione di bersagli molecolari per ridurre l’effetto collaterale dei potenziatori sulla stabilità in membrana della F508del-CFTR

Identification of molecular targets to reduce the side effect of gating potentiators on the F508del-CFTR plasma membrane stability

Una molecola della classe dei glicolipidi è in grado di contrastare gli effetti negativi del potenziatore VX-770 sulla struttura della membrana cellulare e quindi recuperare la stabilità della proteina CFTR mutata.

Dati del Progetto

Responsabile
Anna Tamanini (Laboratorio di Patologia Molecolare, UOC Laboratorio Analisi sede di Borgo Trento, Dipartimento di Patologia e Diagnostica - Azienda Ospedaliera Universitaria Integrata di Verona)
Categoria/e
Partner
Massimo Aureli (Dip. di Biotecnologia Medica e Medicina Traslazionale - Università di Milano)
Ricercatori coinvolti
11
Durata
2 anni
Finanziamento totale
50.000 €
Adozione raggiunta
50.000 €
Obiettivi
Oggi si sa che una quota di proteina CFTR-F508del, per effetto dei correttori, può raggiungere la membrana cellulare, ma...
Objectives
Even after rescue to the plasma membrane, F508delCFTR demonstrates defects in gating and residence time, thus a corrector –...

Risultati

Il progetto è stato sviluppato usando cellule FC, essendo noto che cellule FC hanno una più alta espressione di sfingolipidi (SL) e una più bassa espressione del glicolipide Ganglioside 1 (GM1), molecola che costituisce un importante componente della membrana cellulare. L’effetto del potenziatore VX-770 è stato studiato analizzando l’espressione delle proteine della membrana cellulare Ezrin, NHERF1 e CFTR, identificando i livelli di espressione e di attività dei principali enzimi coinvolti nel metabolismo degli sfingolipidi e infine valutando l’effetto su CFTR della somministrazione del glicolipide GM1 sul microambiente della membrana cellulare. Le cellule FC sotto effetto del trattamento combinato con il correttore VX-809 e il potenziatore VX-770 hanno mostrato un’importante riduzione dell’espressione delle proteine Ezrin e NHERF1, una modesta differenza nel complesso degli SL e un marcato aumento di tutte le specie lipidiche nei microdomini, piccole zone della membrana cellulare importanti per la sua integrità strutturale. Il trattamento con GM1 ha ridotto notevolmente l’effetto negativo del VX-770 sulla struttura della membrana. Questi risultati indicano che il trattamento combinato con modulatori della CFTR induce modificazioni nell’organizzazione dei microdomini di membrana in termini di lipidi e proteine, e che il glicolipide GM1 è in grado di recuperare la stabilità della CFTR mutata sulla membrana plasmatica.

Results

The researchers analysed the sphingolipids (SLs) composition by biochemical SL procedures, the phosphorylation state of ezrin and the expression of NHERF1 in CF bronchial epithelial cell lines, treated or not with VX-809 (corrector) and VX-770 (potentiator) by Western Blot. They also evaluated the SL pattern of lipid rafts and further experiments were conducted to investigate the effect of Ganglioside 1 (GM1) on CFTR function by fluorescent probes. In CF cells treated with VX-809 and VX-770, they found an important reduction of phosphorylated ezrin, NHERF1 expression and only modest differences in the SL pattern, whereas a marked increase of all SL species in lipid rafts. Interestingly, treatment with GM1 abolished the negative effect of VX-770.
These results indicate that combined treatment with corrector/potentiator induces modification in lipid rafts organization in terms of proteins and lipids, and that GM1 is able to restore the stability of mutated rescued CFTR at PM level.