Raport final – Mai 2024
Ken Maclean, Dr., Universitatea din Colorado Denver
„Tratamentul chimic cu chaperonă pentru refacerea activității enzimelor în mutațiile pliante ale propionil-co-A carboxilazei: Spre o strategie terapeutică personalizată în acidemia proporțională (PA)"
Propionic acidemia (PA) (MI M 606054), este o boală gravă care pune viața în pericol, care apare de obicei în perioada timpurie a nașterii. Persoanele cu PA prezintă intoleranță la proteine, vărsături, incapacitatea de a prospera, letargie, și acidoză metabolică profundă
simptome. Această boală poate duce la retard mintal și fără tratament, moartea poate surveni rapid, din cauza, infecţie, Probleme cu inima, sau leziuni cerebrale. Există o nevoie presantă de tratamente îmbunătățite pentru PA.
PA este cauzată de mutația unei enzime numită propionil-CoA carboxilază (PCC) Această enzimă constă din două subunități neidentice, a și b, codificat de două gene nucleare diferite, numite PCCA și PCCB.
Am observat că un număr, dar nu tot, de mutații ale pacientului în gena PCCB generează activitate minimă detectabilă PCC datorită efectului acelei mutații asupra capacității acelei proteine de a se asambla și de a se plia corect.. Dacă proteina nu ajunge la forma corectă, nu poate funcționa corect și astfel provoacă PA. Am propus să folosim o serie de strategii pentru a vedea dacă am putea restabili activitatea PCC, ajutând proteina să-și depășească mutația și să se plieze corect.. Ideea a fost că dacă restabilim forma proteinelor, it will get its function back and the PCC activity can be restored. To do this, we treated bacterial cells expressing the mutant PCC proteins with a range of different chemicals called “Chaperones”. These chemicals have the ability to help some mutant proteins fold into the correct shape and thus make a “broken” protein work again.
In this project we screened 32 different candidate chemical chaperones at a range of concentrations and were able to identify 4 candidați care au fost capabili să salveze cel puțin parțial activitatea enzimei PCC în bacteriile noastre diferite proteine mutante de pliere PCCB.
Două dintre aceste substanțe chimice au reușit să fixeze proteinele mutante până la punctul în care activitatea lor a fost în esență normală. în sistemul nostru bacterian. Apoi am testat aceste substanțe chimice în celulele pielii derivate de la pacienții PA cultivate în laboratorul nostru, care poartă mutația R165W în PCC. Fara tratament, aceste celule nu prezintă nicio activitate PCC. Ambele substanțe chimice au fost capabile să salveze în mod semnificativ funcția proteinei mutante R165W PCC până la punctul în care avea între 50 to 60% a activității observate în celulele normale ale pielii. Dacă am fi capabili să restabilim acest nivel de activitate PCC la pacienți, este foarte probabil ca majoritatea problemelor clinice ale AP să fie prevenite. Subsequent work in our lab found that this effect can also be achieved by inducing natural chaperone proteins in the skin cells and that the accumulation of badly folded PCC protein hurts the cell and is likely to be contributing to some of the clinical problems in PCC.
În mod colectiv, munca noastră deschide un nou mod de a privi unele forme specifice de PA și indică o nouă posibilă linie de terapie pentru această afecțiune neglijată. Această lucrare nu ar fi fost posibilă fără sprijinul Fundației Propionice Acidemia, și mulțumim sincer tuturor celor care au contribuit la acest fond.