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Mejora de la actividad de un hexapéptido anti-DM1 y análisis de las relaciones entre estructura y actividad de hexapéptidos de secuencia similar

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Mejora de la actividad de un hexapéptido anti-DM1 y análisis de las relaciones entre estructura y actividad de hexapéptidos de secuencia similar

dc.contributor.advisor	Artero Allepuz, Rubén D.
dc.contributor.author	Rapisarda, Anna Serafina
dc.contributor.other	Departament de Genètica	es_ES
dc.date.accessioned	2020-02-03T11:17:16Z
dc.date.available	2020-02-04T05:45:05Z
dc.date.issued	2020	es_ES
dc.date.submitted	31-02-2020	es_ES
dc.identifier.uri	https://hdl.handle.net/10550/72828
dc.description.abstract	Myotonic dystrophy type 1 (DM1) is an autosomal dominant genetic inherited disease caused by the expansion of the CTG triplet within the 3 'UTR region of the DMPK gene. Although it is a multisystemic disease, skeletal muscle involvement is one of the most characteristic clinical manifestations of patients with DM1. Patients have myotonia, weakness of the facial and limb muscles and progressive muscular atrophy. The pathogenic mechanism of this disease lies in the toxic effect of RNA transcribed from the expanded allele, which precipitates in the nucleus in ribonuclear foci and interferes with the proper functioning of several RNA-binding proteins. Among all, the proteins of the Muscleblind family (MBNL1-3) play a very important role in the disease. In DM1, the retention of MBNL at the foci level prevents its correct functioning, causing the alteration of alternative splicing, translation and the stability of hundreds of mRNAs, which contributes to generate the complex clinical picture of DM1. Today, palliative treatment of symptoms is the only option for patients. Hence the need to determine a therapeutic strategy In this work we set out to improve the anti-DM1 activity of the Abp1 hexapeptide, identified in previous research projects, opting for a multidisciplinary approach. 9 derivatives designed to favor the cellular uptake of Abp1 were synthesized and tested in a muscular model of the disease in Drosophila, in which the treatment with 5 of the derivatives produced a rescue of the atrophic state greater than that observed after treatment with Abp1. To obtain information on the mechanism underlying Abp1 activity, the study was extended to a group of 15 hexapeptides with related sequence. The treatment of patients' cells with these 15 peptides resulted in the rescue of several altered splicing events in the disease and changes in the expression levels of MBNL1 and MBNL2. Among all we selected 4 peptides (79-82) for a more detailed study and the characterization of its activity. After the evaluation of the biological activity in the two models available in our laboratory, a reduction in the number of foci, changes in the subcellular distribution of the MBNL1 protein and, in some cases, an increase in protein levels were observed. In addition, the 4 peptides produce in DM1 flies a significant rescue of the atrophic phenotype at histological level, accompanied by a significant improvement in the ability to climb DM1 flies. Finally, in vitro and in silico assays were carried out to define the interaction between the compounds and a CUG probe. The evaluation of data allowed choosing peptide 81 as a starting point for subsequent modifications with which to continue in the process of developing a new anti-DM1 treatment.	en_US
dc.description.abstract	La distrofia miotónica de tipo 1 (DM1) es una enfermedad genética hereditaria autosómica dominante provocada por la expansión del triplete CTG dentro de la región 3' UTR del gen DMPK. Aunque se trata de una enfermedad multisistémica, la afectación del músculo esquelético es una de las manifestaciones clínicas más característica de los pacientes con DM1. Los pacientes presentan miotonía, debilidad de la musculatura facial y de las extremidades y atrofia muscular progresiva. El mecanismo patogénico de esta enfermedad reside en el efecto tóxico del RNA transcrito a partir del alelo expandido, que precipita en el núcleo en foci ribonucleares e interfiere con el correcto funcionamiento de varias proteínas de unión a RNA. Entre todas, las proteínas de la familia Muscleblind (MBNL1-3) juegan un papel muy relevante en la enfermedad. En DM1, la retención de MBNL a nivel de los foci impide su correcto funcionamiento, provocando la alteración del splicing alternativo, de la traducción y la estabilidad de cientos de mRNAs, lo que contribuye a generar el complejo cuadro clínico de DM1. Hoy en día el tratamiento paliativo de los síntomas es la única opción para los pacientes. De ahí la necesidad de determinar una estrategia terapéutica En este trabajo nos propusimos mejorar la actividad anti-DM1 del hexapéptido Abp1, identificado en proyectos de investigación anteriores, optando por un enfoque multidisciplinar. Se sintetizaron 9 derivados diseñados para favorecer el uptake celular de Abp1 y se testaron en un modelo muscular de la enfermedad en Drosophila, en el que el tratamiento con 5 de los derivados produjo un rescate del estado atrófico mayor del que se observa tras el tratamiento con Abp1. Para obtener información sobre el mecanismo subyacente a la actividad de Abp1, se extendió el estudio a un grupo de 15 hexapéptidos con secuencia relacionada. El tratamiento de células de pacientes con estos 15 péptidos produjo el rescate de varios eventos de splicing alterados en la enfermedad y cambios en los niveles de expresión de MBNL1 y MBNL2. Entre todos seleccionamos 4 péptidos (79-82) para un estudio más detallado y la caracterización de su actividad. Tras la evaluación de la actividad biológica en los dos modelos disponibles en nuestro laboratorio se observó una reducción del número de foci, cambios en la distribución subcelular de la proteína MBNL1 y, en algún caso, un aumento en los niveles de proteínas. Además, los 4 péptidos producen en moscas DM1 un rescate significativo del fenotipo atrófico a nivel histológico, acompañado por una mejora significativa en la capacidad de escalada de moscas DM1. Finalmente, se llevaron a cabo ensayos in vitro e in silico para definir la interacción entre los compuestos y una sonda CUGs. La evaluación de datos permitió elegir el péptido 81 como punto de partida para modificaciones posteriores con el que seguir en el proceso de desarrollo de un nuevo tratamiento anti-DM1.	es_ES
dc.format.extent	218 p.	es_ES
dc.language.iso	es	es_ES
dc.subject	genética	es_ES
dc.subject	distrofia miotónica	es_ES
dc.subject	drosophila	es_ES
dc.subject	péptidos	es_ES
dc.title	Mejora de la actividad de un hexapéptido anti-DM1 y análisis de las relaciones entre estructura y actividad de hexapéptidos de secuencia similar	es_ES
dc.type	doctoral thesis	es_ES
dc.subject.unesco	UNESCO::CIENCIAS MÉDICAS	es_ES
dc.subject.unesco	UNESCO::CIENCIAS DE LA VIDA	es_ES
dc.embargo.terms	0 days	es_ES