ERF1の枯渇によるCFTRナンセンス変異の翻訳読み取りスルーを誘導する小さな分子

早期終了コドン（PTC）は、全長タンパク質の翻訳を防ぎ、ナンセンス媒介mRNA減衰（NMD）を引き起こします。ナンセンス抑制（また、読み返しスルーとも呼ばれます）療法は、PTCでの翻訳終了を選択的に抑制することにより、タンパク質機能を回復します。現在の再スルー剤の有効性が低いと、より良い化合物を検索するようになりました。NMD感受性のNanoluc Readthroughレポーターを使用して、771,345個の化合物をスクリーニングしました。読み取りスルー活性で同定された180の化合物のうち、SRI-37240とその強力な誘導体SRI-41315は、停止コドンで長時間の一時停止を誘導し、不死化および原発性ヒト気管支上皮細胞の嚢胞性線維症に関連するPTCを抑制し、CFTRの発現と機能を回復させます。SRI-41315は、終端係数ERF1の存在量を減らすことによりPTCを抑制します。SRI-41315はまた、アミノグリコシドを介した再スルーを増強し、CFTR活性の相乗的増加をもたらします。翻訳機構の異なる成分を標的とする読み取り剤を組み合わせることは、PTCによって引き起こされる疾患の有望な治療戦略です。

Premature termination codons (PTCs) prevent translation of a full-length protein and trigger nonsense-mediated mRNA decay (NMD). Nonsense suppression (also termed readthrough) therapy restores protein function by selectively suppressing translation termination at PTCs. Poor efficacy of current readthrough agents prompted us to search for better compounds. An NMD-sensitive NanoLuc readthrough reporter was used to screen 771,345 compounds. Among the 180 compounds identified with readthrough activity, SRI-37240 and its more potent derivative SRI-41315, induce a prolonged pause at stop codons and suppress PTCs associated with cystic fibrosis in immortalized and primary human bronchial epithelial cells, restoring CFTR expression and function. SRI-41315 suppresses PTCs by reducing the abundance of the termination factor eRF1. SRI-41315 also potentiates aminoglycoside-mediated readthrough, leading to synergistic increases in CFTR activity. Combining readthrough agents that target distinct components of the translation machinery is a promising treatment strategy for diseases caused by PTCs.