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.2005年9月6日；102(36):12879-84.
doi:10.1073/pnas.0506001102。 Epub 2005年8月29日。

抑制前体蛋白法尼基化可预防Hutchinson-Gilford早衰综合征的特征性核泡

布莱恩·卡佩尔 1, 迈克尔·R·鄂尔多斯, 詹姆斯·马迪根, 詹姆斯·菲奥德利西（James J Fiordalisi）, 蕾妮·瓦尔加, 凯伦·康奈利, 莱斯利·B·戈登, Channing J Der公司, 阿德里安·D·考克斯, 弗朗西斯·柯林斯
附属公司

抑制前体蛋白法尼基化可预防Hutchinson-Gilford早衰综合征的特征性核泡

布莱恩·卡佩尔等人。 美国国家科学院程序. .

摘要

Hutchinson-Gilford早衰综合征（HGPS）是一种罕见的遗传病，其特征是显著的过早衰老和加速的心血管疾病。HGPS几乎总是由层粘连蛋白a基因（LMNA）的从头点突变引起的，该突变激活了一个神秘的剪接供体位点，产生了一种被称为“progerin”的截短突变蛋白。WT前层粘连蛋白a通过法尼酰类异戊二烯脂质锚定在核膜上。末端15aa的裂解和法尼基从该系链释放成熟的层粘连蛋白A。相反，在前体蛋白中，这个切割位点被删除。我们假设，法尼基的保留会导致前体蛋白永久固定在核膜上，破坏适当的核支架，并导致HGPS细胞中的典型核泡。此外，我们假设阻断法尼基化将降低前体蛋白毒性。为了验证这个假设，将前体蛋白中的末端CSIM序列突变为SSIM，这是一个无法法尼基化的序列。SSIM前体蛋白从核外周重新定位为核质聚集物，没有产生核泡。此外，用法尼基转移酶抑制剂（FTI）阻断瞬时转染HeLa、HEK 293和NIH 3T3细胞中真实前体蛋白的法尼基化，恢复了正常的核结构。最后，用FTI治疗早期和晚期人类HGPS成纤维细胞可显著减少核泡。我们的结果表明，FTI治疗是HGPS患者的一种潜在治疗方法。

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数字

图1。
图1。
的翻译LMNA公司该基因产生前层蛋白A蛋白，需要翻译后处理才能并入核膜。前层胺A蛋白在C末端包含一个CAAX盒，它表示异戊烯基化（在这种情况下，通过酶FTase向半胱氨酸添加法尼基）。法尼基化后，末端三个氨基酸（SIM）被裂解，末端法尼基半胱氨酸进行甲基酯化。然后，通过ZMPSTE24内蛋白酶的第二个切割步骤去除末端15 aa，包括法尼基。这最后一个卵裂步骤在早熟期被阻断。
图2。
图2。
WT和前体LA的前体化突变体的亚细胞定位和诱导核泡。用编码所示WT或前体LA蛋白的表达载体瞬时转染HeLa细胞。(一)普通WT LA-CSIM CAAX图案。(b条)CSIM序列突变为SSIM的WT LA，将所有LA重新定位为核质聚集体。(c（c）)带有CSIM序列的WT LA突变为CSIL，预测为香叶基香叶酰化，导致核质和核膜定位的混合。(d日)前体-CSIM结构重现了HGPS中的核泡状结构。(e（电子）)当前体CSIM的CSIM突变为SSIM（前体SSIM）时，起泡被阻止，前体蛋白积聚在核质聚集体中。(（f）)Progerin-CSIL引起的气泡与真正的Progerin-CCIM无法区分。转染后48小时观察细胞，并在×60倍放大下拍摄显微照片。
图3。
图3。
FTI治疗可防止法尼基化而非香叶基香叶酰化的前体蛋白引起的核泡。用编码前体-CSIM、前体-SSIM或前体-CSIL构建物的表达载体瞬时转染HeLa细胞，并用0(上部)或2(下部)μM FTI lonafarnib/SCH66336。(一和d日)前体-CSIM结构重建了HGPS中的标志性核泡，而FTI治疗几乎消除了它，导致前体蛋白重新定位为核质聚集物。(b条和e（电子）)未经处理的前体-SSIM模拟FTI处理的细胞表达真正的前体-CSIM的表型，所有前体重新定位为核质聚集体，并且不会随着处理而发生显著变化。(c（c）和（f）)孕激素-CSIL被预测为香叶基香叶酰化，可再现核泡，但对FTI治疗有抵抗力。转染后48小时观察细胞，并在×60倍放大下拍摄显微照片。
图4。
图4。
用所示四种结构中的一种瞬时转染HeLa细胞核，并在转染时用单剂量的lonafarnib/SCH66336处理，可显示出气泡状HeLa核的百分比。百分比由三名独立观察者读取，他们在不知道所使用的构建体的情况下为每个实验打分200个细胞。误差条显示SEMP（P）这些值用于比较处理过的细胞和未处理的对照细胞。WT LA-CSIM与正常细胞典型的5%细胞核起泡相比没有显著变化。进展蛋白-CSIM表现出显著的剂量反应。预计为香叶基香叶酰化的前体-CSIL对法尼基化的抑制具有抵抗力。前体-SSIM不能进行法尼基化或香叶基香叶酰化，事实上没有起泡。*,P（P）< 0.001.
图5。
图5。
FTI治疗导致两种不同表达进展蛋白的HGPS人成纤维细胞核泡的逆转。用0、1或2μM FTI lonafarnib/SCH66336处理3天后，用抗LA抗体对细胞进行染色。（原始放大倍数×60。）
图6。
图6。
当HGPS皮肤成纤维细胞用所示剂量的洛那非尼每天治疗一次，连续治疗3天时，泡状核的百分比。AG06299来自一名6岁患者的34岁未受影响的母亲（第31段）（AG06917；第14段）。AG11513来自一名8岁的患者（第7段），AG11498来自一名14岁的患者。三名独立观察者读取了百分比，他们在不知道成纤维细胞基因型和所用FTI剂量的情况下，对每个实验的200个细胞进行评分。误差条显示SEMP（P）这些值用于比较处理过的细胞和未处理的对照细胞。*,P（P）< 0.001.
图7。
图7。
仅FTI治疗就足以削弱前体蛋白的加工。瞬时表达空载体（V.O.）、GFP-标记的前体-CSIM（前体）或GFP-标签的前体-SSIM（SSIM）的NIH 3T3细胞用载体（DMSO）或丙烯化抑制剂（5μM FTI-2153或GGTI-2166）处理48小时。用SDS/PAGE解析总细胞裂解物，并用抗GFP免疫印迹法检测前体CSIM或完全未处理的突变前体SSIM。用FTI而非GGTI治疗，可诱导前体蛋白-CSIM向未经处理的前体蛋白-SSIM迁移，表明前体蛋白是一个不进行替代性预酸化的FTI靶点。每条车道顶部的标签指示构成每个实验中主要物种的分子实体。P、 CAAX基序前体序列；C、 半胱氨酸；F、 法尼基基团。前进和SSIM通道中的较低频带被认为是击穿产物。
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    1. DeBusk，F.L.（1972）《儿科杂志》。80, 697-724.-公共医学
    1. Baker，P.B.，Baba，N.&Boesel，C.P.（1981）《建筑》。病态。医学实验室105，384-386。-公共医学
    1. Sarkar，P.K.和Shinton，R.A.（2001）研究生。《医学杂志》77，312-317。-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Eriksson，M.，Brown，W.T.，Gordon，L.B.，Glynn，M.W.，Singer，J.，Scott，L.，Erdos，M.R.，Robbins，C.M.，Moses，T.Y.，Berglund，P.等人（2003）《自然》423，293-298。-项目管理咨询公司-公共医学
    1. De Sandre-Giovannoli，A.，Bernard，R.，Cau，P.，Navarro，C.，Amiel，J.，Boccachio，I.，Lyonnet，S.，Stewart，C.L.，Munnich，A.，Le Merrer，M.等人（2003）《科学》300，2055。-公共医学

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