Yeni bir musküler distrofi bağlamında Snurportin-1 C-terminal bölgesinin işlevsel karakterizasyonu

SNUPN geni, nükleer taşıma adaptör protein Snurportin 1 (SPN1)'i kodlar, bu protein küçük nükleer ribonükleoproteinlerin (snRNP'ler) nükleer taşımasına katılır ve özel olarak m3G-cap'lerine bağlanarak bu süreci sağlar. Nükleositoplazmik taşıma, önce çeviriden önce pre-mRNA'nın olgunlaşmasında önemli bir rol oynayan ve snRNP'lerin taşınması yoluyla spliceozom kompleksi oluşumunu kolaylaştıran son derece çeşitli bir süreçtir. Spliceozom, nükleer pre-mRNA'dan intronların çıkarılmasını kolaylaştıran büyük bir RNA-protein kompleksidir. Nükleositoplazmik makineye dahil olan proteinlerdeki mutasyonlar, spliceozom oluşumunu bozabilir, anormal mRNA kırpılmasına yol açabilir, bu sebeplerden ötürü kas distrofisi dahil çeşitli genetik bozuklukların nedeni olarak bildirilmiştir. Kas distrofisi, genellikle bebeklik veya erken çocukluk döneminde ortaya çıkan, ilerleyen kas zayıflığı ile karakterize edilen genetik ve fenotipik olarak heterojen bozuklukları içeren bir grup hastalıktır. Bugüne kadar, kas distrofisi 85'ten fazla genle ilişkilendirilmiş olmasına rağmen, vakaların %40'ında kesin bir moleküler teşhis bulunmamaktadır. Grubumuz, kas distrofisi tanısı konmuş on beş ayrı aileden toplam on sekiz hastayı çalışmamıza dahil etti. Tüm hastalar kas zayıflığı ile birlikte, sporadik nörolojik bozukluklar ve/veya kataraktın eşlik ettiği semptomlar gösterdi. Yapılan tüm ekzom dizileme sonucunda, tüm hastalarda SNUPN geninde yeni homozigot veya bileşik heterozigot varyantlar ortaya çıktı. Önemli bir şekilde, bu genin daha önce kas defektleri ile ilişkilendirilen patojenik varyantları bulunmamaktadır. Bu verilerden yola çıkarak SNUPN mutasyonlarının, SPN1'in yapısal bozukluklara neden olduğu ve UsnRNP'lerin nükleositoplazmik taşımasını bozarak spliceozom defektlerine yol açtığı hipotezi geliştirildi. İlginç bir şekilde, tüm SPN1 patojenik varyantları proteinin kötü tanımlanmış C-terminal bölgesinde lokalizedir. Bu bölgenin intra-moleküler etkileşimlere katıldığı bilinmektedir. Bu çalışmanın temel amacı, SPN1'in C-terminal bölgesinin fonksiyonunu daha fazla karakterize etmek ve nihayetinde proteinin C-terminal bölgesi aracılığıyla inter-moleküler etkileşim yeteneğini araştırmaktır. Bu soruyu yanıtlamak için, önce SNUPN doğal tip (WT) ve mutant DNA konstrüksiyonlarını pCS2+ memeli anlatım vektöründe moleküler klonlama ve yönlendirilmiş mutajenez kullanarak oluşturduk. Ardından, biyokimyasal deneyler, WT ve SPN1'in mutantlarını HEK293T/HeLa hücrelerinde aşırı ifade ederek, düzeylerini, lokalizasyonlarını ve etkileşimlerini karşılaştırmak üzere gerçekleştirildi. Bu deneyler aracılığıyla, proteinin C-terminal bölgesinin önemini ve mutasyonların SPN1'in kendisini oligomerizasyonunda nasıl bir etki yarattığını anlamayı amaçladık. Patojenik SNUPN varyantlarının, SPN1'in C-terminal bölgesinin kendi kendine oligomerizasyonunu bozarak proteinin hücresel fonksiyonlarını değiştirebileceğini ve bu durumun UsnRNP'lerin nükleositoplazmik taşınmasını bozarak hastalardaki gözlemlenen fenotipe yol açabileceğini hipotez etmekteyiz. Genel olarak, bu çalışma SPN1 proteininin karakterize edilmemiş C-terminal bölgesinin temel rolünü vurgulamayı amaçlamaktadır.