Translationales Überlesen (readthrough) durch Geneticin (G418)
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- Kategorie: Grundlagenforschung
Eine Arbeitsgruppe des pädiatrischen Instituts der Feinberg School of Medicine, Northwestern Universität, Chicago, U.S.A., hat am 15.Januar 2009 bei PubMed ein neues Forschungsergebnis bezüglich SMA veröffentlicht. Hier können Sie den Artikel in deutscher Übersetzung nachlesen.
Translationales Überlesen (readthrough) durch das Aminoglykosid Geneticin (G418) moduliert SMN-Stabilität in vitro und verbessert die Motorik bei SMA-Mäusen in vivo
Heier, C. R., Didonato, C. J.
Pädiatrisches Institut, Feinberg School of Medicine, Northwestern Universität, Chicago, IL, U.S.A., 60611.
Die proximale spinale Muskelatrophie (SMA) ist eine neuromuskuläre Erkrankung, für die es noch keine Therapie gibt. Die SMA wird durch den Verlust oder die Mutation des Survival Motoneuron 1 Gens, SMN1, bei gleichzeitigem Erhalt eines nahezu identischen Kopiegens, SMN2, verursacht. Im Gegensatz zu SMN1 fehlt den meisten SMN2-Transkripten das Exon 7. Dieses alternativ gespleißte Transkript, Delta7-SMN, kodiert für ein trunkiertes, also gekürztes Protein, welches rasch abgebaut wird. Diesen Zerfall zu hemmen könnte von therapeutischem Wert bei der Behandlung von SMA sein.
Kürzlich wurde gezeigt, dass Aminoglykoside, welche die Genauigkeit bei der Translation (Übersetzung der mRNA in Aminosäuren, also Eiweißbausteine) herabsetzen und so das Überlesen von Stop-Codons begünstigen, die SMN-Pegel in den Zelllinien von Patienten erhöhen. Da die Rolle des C(arboxyl)-Terminus von SMN (für seine Stabilität) noch nicht völlig verstanden ist, ist das Potential des translationalen Überlesens als therapeutischem Mechanismus für SMA unklar. In unseren Experimenten verwendeten wir stabile Zelllinien, um zu zeigen, dass der C-Terminus von SMN die Proteinstabilität auf Sequenz-unabhängige Art moduliert, was durch translationales Überlesen reproduzierbar ist.
Geneticin (G418) wurde dann durch eine neuartige quantitative Untersuchung als möglicher Induktor der Delta7-SMN Zielsequenz in vitro identifiziert. Diese neuartige Untersuchungstechnik kann für High-Throughput Screens verwendet werden. Die nachfolgende Behandlung von Patienten-Zelllinien veranschaulichte, dass G418 die SMN-Pegel erhöht und somit eine Ausgangssubstanz ist, von der weitere effektivere Wirkstoffe entwickelt werden können (potentielle Leitsubstanz = lead compound).
Außerdem erhöhte die Behandlung von SMA-Mäusen mit G418 sowohl das SMN-Protein als auch deren motorische Fähigkeiten. Eine längere Gabe von G418 war jedoch mit toxischen Nebenwirkungen verbunden, die den Nachweis eines Überlebensvorteils verhindert haben könnten. Insgesamt begründen diese Ergebnisse eine Sequenz-unabhängige Rolle des C-Terminus des SMN bezüglich der Proteinstabilität und liefern den ersten in-vivo-Beweis, das translationales Überlesen als therapeutische Strategie für die Behandlung von SMA in Frage kommt.
Quelle: NCBI, PubMed, PMID: 19150990
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