Cellulaire oncologie • Maart 2017 • Vol I, nr. 1
De combinatie van Hsp70, DnaJB6b en PA28γ
verlaagt het aantal Huntingtin eiwit-aggregaten
De Jong, A., Loncq de Jong, A., Harlaar, S., Grifhorst, M. (2017),
Academisch Medisch Centrum | Universiteit van Amsterdam, 11049421, 10385568, 10768041, 10731431
ABSTRACT
De ziekte van Huntington wordt veroorzaakt door een trinucleotide repeat (CAG) op het vierde chromosoom (4p16.3).
Dit veroorzaakt een toxische stapeling van het Huntingtin eiwit in de hersencellen en zenuwbanen. Het gevolg hiervan
is een ziektebeeld dat gelijk is aan een combinatie van ALS, Parkinson en Alzheimer. Door het aggregeren van het
Huntingtin eiwit wordt het onoplosbaar waardoor proteasomen het niet meer kunnen afbreken. In dit onderzoek is
gepoogd Huntington-stapeling in de celkern te verminderen met behulp van transfectie van U2OS cellen met een
Nuclear Localization Signal (NLS), proteasoom activator PA28g en chaperonne-activiteit stimulerende Hsp70 en
DNaJB6b. Hieruit bleek dat een combinatie van chaperonne eiwitten Hsp70 & DnaJB6b samen met proteasoom
activator PA28g de aggregaat vorming van circa 70% verlaagt naar een percentage van 20%. Deze combinatie zou
mogelijk een effectieve behandeling kunnen bieden tegen Huntington.
Inleiding nog veel onderzoek nodig om het juiste medicijn te
ontwikkelen.
De ziekte van Huntington is een zeldzame erfelijke
aandoening waar in Nederland momenteel 1.700 Uit eerder onderzoek van D.L. Mclellan et al., waar 8
mensen aan lijden. Naar schatting zijn er daarnaast Huntington patiënten aan deelnamen, is gebleken dat
nog 6.000 tot 9.000 mensen die risico lopen op het Tetrabenazine (TBZ) de symptomen van Huntington
ontwikkelen van de ziekte. Huntington wordt kan onderdrukken (P<0.001). Daarnaast bleek uit
veroorzaakt door een afwijkend gen op het 4 de
ander onderzoek van Layfield et al. (2003) dat het 26S
chromosoom, wat leidt tot een intracellulaire stapeling proteasoom een multikatalytische protease is die
van het Huntingtin eiwit. Deze stapeling komt vooral zowel gelokaliseerd zit in de kern en het cytoplasma.
voor in het striatum en de cerebellaire cortex van de Wanneer een eiwit met meer dan 37 eenheden
hersenen, wat het ziektebeeld van een combinatie van Glutamine, zoals bij Huntington het geval is, bij het
ALS, Parkinson en Alzheimer tot gevolg heeft. De proteasoom aankomt is deze niet in staat dit eiwit af te
symptomen openbaren zich meestal tussen het 35 en ste
breken in peptiden. Ook bleek uit onderzoek van Qi L.
45 levensjaar maar kunnen ook eerder of later in het
ste
et al. (2014) dat chaperonne-eiwitten, eiwitten die
leven optreden. De ziekte is autosomaal dominant andere eiwitten kunnen ontvouwen, hydrofobe
erfelijk en kenmerkt zich door een Glutamine repeat op oppervlakken van verkeerd gevouwen substraten
de N-terminus van het 4 chromosoom. Wanneer dit
de
kunnen herkennen en overbrengen naar het
Glutamine repeat langer is dan 37 eenheden begint de lysosomale membraaneiwit. Hierdoor kwam de vraag
stapeling van het Huntingtin eiwit, dit wordt ook wel op of aggregatie van Huntingtin eiwit verminderd zou
aggregatie genoemd. De stapeling van de eiwitten kunnen worden wanneer het proteasoom gestimuleerd
wordt veroorzaakt door de onoplosbaarheid van de zou worden door de proteasoom activator PA28γ, wat
eiwitten met Glutamine repeats, waardoor deze niet het 26S-subunit vervangt. Daarnaast is het de vraag of
goed kunnen worden afgebroken door het proteasoom. het wellicht mogelijk is om de chaperonne-eiwit
Dit kan leiden tot het blokkeren van transductie activiteit te stimuleren met Hsp70 en DNaJB6b om zo
cascades, transcriptie van genen en neurotransmitter ook aggregatie tegen te gaan. In dit onderzoek wordt
afgifte. Doordat Huntington autosomaal dominant gekeken naar de mogelijkheid om de stapeling van het
overerft komt de ziekte bij dragerschap altijd tot uiting. Huntingtin eiwit in de celkern te verminderen. Dit wordt
Wanneer 1 van de ouders van een kind Huntington geprobeerd door het effect van verschillende
heeft zal het kind zelf 50% kans hebben de ziekte ook chaperonne-eiwitten te bekijken op de oplosbaarheid
te ontwikkelen. Er is inmiddels een screening van het Huntingtin eiwit. Daarnaast wordt het subunit
beschikbaar waarbij vastgesteld kan worden of het 26S van het proteasoom vervangen door het PA28γ-
kind later in zijn/haar leven last zal krijgen van de subunit. Verwacht wordt dat een combinatie van de
ziekte. De geschatte levensduur na het stellen van de proteasoom activator en een chaperonne-eiwit de
diagnose is maar tussen de 15 en 18 jaar (Simon C. afbraak van Huntington eiwit zal toenemen en dus
Warby, et al., 2014). Er zijn diverse medicijnen die aggregatie zal afnemen.
enige verlichting kunnen geven, maar helaas is het
momenteel nog niet mogelijk de ziekte te genezen of Materiaal en Methode
zelfs het ontwikkeling af te remmen. Daarom is er dus
De combinatie van Hsp70, DnaJB6b en PA28γ
verlaagt het aantal Huntingtin eiwit-aggregaten
De Jong, A., Loncq de Jong, A., Harlaar, S., Grifhorst, M. (2017),
Academisch Medisch Centrum | Universiteit van Amsterdam, 11049421, 10385568, 10768041, 10731431
ABSTRACT
De ziekte van Huntington wordt veroorzaakt door een trinucleotide repeat (CAG) op het vierde chromosoom (4p16.3).
Dit veroorzaakt een toxische stapeling van het Huntingtin eiwit in de hersencellen en zenuwbanen. Het gevolg hiervan
is een ziektebeeld dat gelijk is aan een combinatie van ALS, Parkinson en Alzheimer. Door het aggregeren van het
Huntingtin eiwit wordt het onoplosbaar waardoor proteasomen het niet meer kunnen afbreken. In dit onderzoek is
gepoogd Huntington-stapeling in de celkern te verminderen met behulp van transfectie van U2OS cellen met een
Nuclear Localization Signal (NLS), proteasoom activator PA28g en chaperonne-activiteit stimulerende Hsp70 en
DNaJB6b. Hieruit bleek dat een combinatie van chaperonne eiwitten Hsp70 & DnaJB6b samen met proteasoom
activator PA28g de aggregaat vorming van circa 70% verlaagt naar een percentage van 20%. Deze combinatie zou
mogelijk een effectieve behandeling kunnen bieden tegen Huntington.
Inleiding nog veel onderzoek nodig om het juiste medicijn te
ontwikkelen.
De ziekte van Huntington is een zeldzame erfelijke
aandoening waar in Nederland momenteel 1.700 Uit eerder onderzoek van D.L. Mclellan et al., waar 8
mensen aan lijden. Naar schatting zijn er daarnaast Huntington patiënten aan deelnamen, is gebleken dat
nog 6.000 tot 9.000 mensen die risico lopen op het Tetrabenazine (TBZ) de symptomen van Huntington
ontwikkelen van de ziekte. Huntington wordt kan onderdrukken (P<0.001). Daarnaast bleek uit
veroorzaakt door een afwijkend gen op het 4 de
ander onderzoek van Layfield et al. (2003) dat het 26S
chromosoom, wat leidt tot een intracellulaire stapeling proteasoom een multikatalytische protease is die
van het Huntingtin eiwit. Deze stapeling komt vooral zowel gelokaliseerd zit in de kern en het cytoplasma.
voor in het striatum en de cerebellaire cortex van de Wanneer een eiwit met meer dan 37 eenheden
hersenen, wat het ziektebeeld van een combinatie van Glutamine, zoals bij Huntington het geval is, bij het
ALS, Parkinson en Alzheimer tot gevolg heeft. De proteasoom aankomt is deze niet in staat dit eiwit af te
symptomen openbaren zich meestal tussen het 35 en ste
breken in peptiden. Ook bleek uit onderzoek van Qi L.
45 levensjaar maar kunnen ook eerder of later in het
ste
et al. (2014) dat chaperonne-eiwitten, eiwitten die
leven optreden. De ziekte is autosomaal dominant andere eiwitten kunnen ontvouwen, hydrofobe
erfelijk en kenmerkt zich door een Glutamine repeat op oppervlakken van verkeerd gevouwen substraten
de N-terminus van het 4 chromosoom. Wanneer dit
de
kunnen herkennen en overbrengen naar het
Glutamine repeat langer is dan 37 eenheden begint de lysosomale membraaneiwit. Hierdoor kwam de vraag
stapeling van het Huntingtin eiwit, dit wordt ook wel op of aggregatie van Huntingtin eiwit verminderd zou
aggregatie genoemd. De stapeling van de eiwitten kunnen worden wanneer het proteasoom gestimuleerd
wordt veroorzaakt door de onoplosbaarheid van de zou worden door de proteasoom activator PA28γ, wat
eiwitten met Glutamine repeats, waardoor deze niet het 26S-subunit vervangt. Daarnaast is het de vraag of
goed kunnen worden afgebroken door het proteasoom. het wellicht mogelijk is om de chaperonne-eiwit
Dit kan leiden tot het blokkeren van transductie activiteit te stimuleren met Hsp70 en DNaJB6b om zo
cascades, transcriptie van genen en neurotransmitter ook aggregatie tegen te gaan. In dit onderzoek wordt
afgifte. Doordat Huntington autosomaal dominant gekeken naar de mogelijkheid om de stapeling van het
overerft komt de ziekte bij dragerschap altijd tot uiting. Huntingtin eiwit in de celkern te verminderen. Dit wordt
Wanneer 1 van de ouders van een kind Huntington geprobeerd door het effect van verschillende
heeft zal het kind zelf 50% kans hebben de ziekte ook chaperonne-eiwitten te bekijken op de oplosbaarheid
te ontwikkelen. Er is inmiddels een screening van het Huntingtin eiwit. Daarnaast wordt het subunit
beschikbaar waarbij vastgesteld kan worden of het 26S van het proteasoom vervangen door het PA28γ-
kind later in zijn/haar leven last zal krijgen van de subunit. Verwacht wordt dat een combinatie van de
ziekte. De geschatte levensduur na het stellen van de proteasoom activator en een chaperonne-eiwit de
diagnose is maar tussen de 15 en 18 jaar (Simon C. afbraak van Huntington eiwit zal toenemen en dus
Warby, et al., 2014). Er zijn diverse medicijnen die aggregatie zal afnemen.
enige verlichting kunnen geven, maar helaas is het
momenteel nog niet mogelijk de ziekte te genezen of Materiaal en Methode
zelfs het ontwikkeling af te remmen. Daarom is er dus
