药理学报告杂志

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内质网应激反应和清除途径与 HERG 突变转运缺陷和药物拯救的关系

连JF、方、郑明、黄X、杨X、郭J、巴Y、周J、黄G、王Y、陈J、陈B和庄K

背景:人类ether-a-go-go相关基因(HERG)基因突变导致II型遗传性长QT综合征(LQTS2),是青少年心源性猝死的主要原因。先前的研究表明,大多数2型长QT综合征是由HERG突变的运输缺陷引起的。尽管已经进行了许多研究来阐明突变型 HERG 通道运输缺陷的机制,但这些过程中的参与者及其确切作用仍然很大程度上未知。在此,我们研究了 HERG-A561V 和 HERG-L539fs/47,这两种具有不同运输过程的 HERG 突变体导致 LQTS2,研究了伴侣蛋白 Calnexin/Calreticulin 和 ATF6 所发挥的作用,并提出通过恢复蛋白质运输来治疗 LQTS,并讨论如果这些分子参与这些过程。

方法:我们分别用pcDNA3-HERG-WT、pcDNA3-HERG-A561V、pcDNA3-HERG-L539fs/47、pcDNA3-HERG-WT/A561V和pcDNA3-HERG-WT/L539fs/47质粒瞬时转染HEK293细胞并进行分析。通过蛋白质印迹法表达蛋白质。使用共聚焦成像和免疫沉淀来检测不同 HERG 和分子伴侣 Calnexin/Calreticulin 的定位和蛋白质-蛋白质相互作用。使用放线菌酮检查不同蛋白水平的动态变化。转染的 HEK293 细胞还用或不用乳胞素 (LACT)(一种不可逆蛋白酶体抑制剂)处理,然后通过免疫沉淀、蛋白质印迹和共聚焦成像进行相互作用、表达和定位分析。

结果: HERG-A561V 和 HERG-WT/A561V 的未成熟形式与 Calnexin/Calreticulin 的相关性较强,而 HERG-L539fs/47 的相关性较弱。HERG-A561V 和 HERG-A561V/WT 激活 ATF6,而 HERG-L539fs/47 则没有。放线菌酮治疗后,HERG-A561V 随着时间的推移明显减少,而 HERG-L539fs/47 与 HERG-WT 类似,减少较少。此外,LACT处理24小时后,HERG-A561V或WT/A561V与Calnexin/Calreticulin之间的相互作用显着增加,HERG-WT/A561V和HERG-A561V的转运过程得到挽救,这也通过检测定位得到证明。 HERG-WT/A561V 和 HERG-A561V 均位于质膜和细胞质中。

结论:运输缺陷的HERG-A561V突变蛋白可以通过激活ATF6来激活UPR并被蛋白酶体途径降解,而运输过程正常的HERG-L539fs/47则不会。LACT在体外挽救了HERG-A561V和WT/A561V突变蛋白的运输缺陷,可为LQTS的治疗提供一定的参考。此外,Calnexin/Calreticulin和ATF6可能参与HERG-A561V突变蛋白的运输缺陷、ERAD和LACT救援,并在此过程中发挥重要作用。

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