Siirry päänavigointiin Siirry hakuun Siirry pääsisältöön

High-content imaging and structure-based predictions reveal functional differences between Niemann-Pick C1 variants

  • Lauri Vanharanta
  • , Johan Peränen
  • , Simon G. Pfisterer
  • , Giray Enkavi
  • , Ilpo Vattulainen
  • , Elina Ikonen*
  • *Tämän työn vastaava kirjoittaja

Tutkimustuotos: ArtikkeliTieteellinenvertaisarvioitu

14 Sitaatiot (Scopus)
9 Lataukset (Pure)

Abstrakti

The human Niemann-Pick C1 (NPC1) gene encoding a 1278 amino acid protein is very heterogeneous. While some variants represent benign polymorphisms, NPC disease carriers and patients may possess rare variants, whose functional importance remains unknown. An NPC1 cDNA construct known as NPC1 wild-type variant (WT-V), distributed between laboratories and used as a WT control in several studies, also contains changes regarding specific amino acids compared to the NPC1 Genbank reference sequence. To improve the dissection of subtle functional differences, we generated human cells stably expressing NPC1 variants from the AAVS1 safe-harbor locus on an NPC1-null background engineered by CRISPR/Cas9 editing. We then employed high-content imaging with automated image analysis to quantitatively assess LDL-induced, time-dependent changes in lysosomal cholesterol content and lipid droplet formation. Our results indicate that the L472P change present in NPC1 WT-V compromises NPC1 functionality in lysosomal cholesterol export. All-atom molecular dynamics simulations suggest that the L472P change alters the relative position of the NPC1 middle and the C-terminal luminal domains, disrupting the recently characterized cholesterol efflux tunnel. These results reveal functional defects in NPC1 WT-V and highlight the strength of simulations and quantitative imaging upon stable protein expression in elucidating subtle differences in protein function.

AlkuperäiskieliEnglanti
Sivut386-397
Sivumäärä12
JulkaisuTraffic
Vuosikerta21
Numero5
DOI - pysyväislinkit
TilaJulkaistu - 2020
OKM-julkaisutyyppiA1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Rahoitus

We thank Anna Uro for excellent technical support and Shiqian Li and Andrea Dichlberger for generating the NPC1 CRISPR knockout cell line. We acknowledge HiLIFE Light Microscopy Platform and Biocenter Finland for imaging resources and CSC?IT Center for Science Ltd for computing resources. This study was financially supported by the Academy of Finland (grant 307415 to E.I. and I.V.; 282192 and 312491 to E.I.), Sigrid Juselius Foundation (E.I., I.V.), HiLIFE (E.I., I.V.), and Orion Research Foundation (L.V.).

YK:n kestävän kehityksen tavoitteet

Tämä tuotos edistää seuraavia kestävän kehityksen tavoitteita:

  1. SDG 3 – Hyvä terveys ja hyvinvointi
    SDG 3 – Hyvä terveys ja hyvinvointi

Julkaisufoorumi-taso

  • Jufo-taso 1

!!ASJC Scopus subject areas

  • Structural Biology
  • Biochemistry
  • Molecular Biology
  • Genetics
  • Cell Biology

Sormenjälki

Sukella tutkimusaiheisiin 'High-content imaging and structure-based predictions reveal functional differences between Niemann-Pick C1 variants'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

Siteeraa tätä