JOINT PROJECTS, DEMENTIA, CHILDHOOD, CLN1/PPT1, MUTAGENESIS, SYNAPSES, PROTEIN NETWORK
PREMESSA Le Ceroido-lipofuscinosi (CLN) sono un gruppo di malattie neuro-degenerative dell’infanzia e dell’età adulta. Sono così definite per le loro caratteristiche patologiche, l’accumulo citoplasmatico di lipopigmento auto-fluorescente con specifiche caratteristiche ultrastrutturali nei neuroni ed in altre cellule non nervose. Ad oggi sono stati identificati 13 geni-malattia ed un medesimo numero di CLN. La CLN1 (OMIM #256730) è una forma ad esordio infantile, ed associata ad un assai raro fenotipo adulto. Biomarcatore della malattia è la ridotta attività enzimatica di PPT1, il prodotto del gene CLN1. PPT1 è un’idrolasi lisosomiale, che rimuove residui palmitati da proteine S-acilate. Nei neuroni PPT1 è anche presente nei terminali sinaptici, ove è attivo nella regolazione dei processi di eso/endocitosi e di rinnovo delle vescicole sinaptiche. Si ritiene che PPT1 mutato possa alterare il turnover delle proteine palmitoilate, particolarmente presenti nel comparto sinaptico, provocando così alterato funzionamento delle sinapsi: a ciò possono essere riferiti le crisi epilettiche ed il declino neurologico che si osservano nella CLN1.
OBIETTIVI Scopo di questo progetto è evidenziare “reti” molecolari specifiche della CLN1, con il quesito se alterazioni delle proteine sinaptiche possono contribuire ad un’alterazione del funzionamento neuronale, e se ciò può diventare bersaglio di un farmaci che possano modificare la storia naturale dell’epilessia nei bambini affetti da CLN1.
PROCEDIMENTO Perciò intendiamo generare linee di Neuroblastoma SH-SY5Y mutate o knock-out in CLN1 (usando la tecnica CRISPR/Cas9); caratterizzare le linee cellulari modificate; effettuare analisi proteomica della frazione sinaptosomiale con il supporto dell’analisi bioinformatica, focalizzandoci soprattutto sulle proteine palmitoilate; esaminare il comportamento del comparto mitocondriale, alla luce delle relazioni note tra crisi epilettiche, supporto di ATP e disfunzione mitocondriale.