Characterization of proteasome shuttling factors and their impact on misfolded proteins in age-related neurodegenerative diseases

Abstract

Protein misfolding is a key factor in the pathophysiology of certain neurodegenerative diseases. HR23A and HR23B are proteasome shuttling factors, which play a key role in the Ubiquitin-Proteasome-System and can facilitate the transport of proteins towards the proteasome. In this study, the influence of HR23A/B on pathologically elongated Huntingtin (Htt), the driving factor in the onset and progression of Huntington’s disease, was investigated. Results showed that the CSA of Htt aggregates and the aggregate/cell ratio increased in HR23BKO cells. It could be shown that HR23B expression increased in HR23AKO cells. In both KO cell lines, the N/C ratio decreased, and cell cycle arrest was detectable. In HR23BKO translatory rates decreased. Overall, the results indicate that HR23B influences aggregation behavior of pathological Htt. HR23A/BKO impact on protein homeostasis should be considered in the development of new therapeutic strategies targeting the shuttling factors.

Die Proteinfehlfaltung ist ein entscheidender Faktor in der Pathophysiologie bestimmter neurodegenerativer Erkrankungen. Die Proteasomshuttlingfaktoren HR23A und HR23B sind Teil des UPS und können den Transport von Proteinen zum Proteasom erleichtern. In dieser Arbeit wurde der Einfluss von HR23A/B auf aggregiertes Htt untersucht, welches an der Pathophysiologie von Chorea Huntington maßgeblich beteiligt ist. Die Ergebnisse zeigten, dass die Querschnittsfläche von Htt Aggregaten, sowie das Aggregat/Zellverhältnis in HR23BKO zunahm. Es konnte gezeigt werden, dass die HR23B-Expression in HR23AKO-Zellen zunimmt. HR23A/BKO führte darüber hinaus zu einer Abnahme des N/C Verhältnisses, sowie zum Zellzyklusarrest. HR23BKO führte zur Abnahme von Translationsraten. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass HR23B die Aggregatbildung von pathologischem Htt beeinflusst. Der Einfluss von HR23A/B-KO auf Proteinhomöostase sollte bei der Entwicklung therapeutischer Strategien berücksichtigt werden.