Quantification of Farnesylated Progerin in Hutchinson-Gilford Progeria Patient Cells by Mass Spectrometry

Abstract

El síndrome de progeria de Hutchinson-Gilford (HGPS) es un trastorno fatal raro caracterizado por envejecimiento prematuro y muerte a una mediana de edad de 14,5 años. La causa más común de HGPS (que afecta alrededor del 90% de los pacientes) es una sustitución heterocigótica sinónima de base única de novo (c.1824C>T; p.G608G) en el gen LMNA que resulta en la acumulación de progerina, una forma aberrante de lamina A que, a diferencia de la lámina A madura, permanece permanentemente farnesilada. La proporción de progerina a lámina madura A se correlaciona con la gravedad de la enfermedad en pacientes con HGPS y se puede utilizar para evaluar la eficacia de terapias dirigidas a disminuir el empalme aberrante o la farnesilación de progerina. Recientemente mostramos que el contenido endógeno de lámina A y progerina se puede medir mediante espectrometría de masas (MS), siempre que una alternativa a los métodos inmunológicos, que carecen de la necesaria especificidad y cuantificación precisión. Aquí presentamos el primer método no inmunológico que cuantifica de forma fiable los niveles de lamina A de tipo salvaje y progerina farnesilada en células de pacientes con HGPS

Hutchinson-Gilford progeria syndrome (HGPS) is a rare fatal disorder characterized by premature aging and death at a median age of 14.5 years. The most common cause of HGPS (affecting circa 90% of patients) is a de novo heterozygous synonymous single-base substitution (c.1824C>T; p.G608G) in the LMNA gene that results in the accumulation of progerin, an aberrant form of lamin A that, unlike mature lamin A, remains permanently farnesylated. The ratio of progerin to mature laminA correlates with disease severity in HGPS patients, and can be used to assess the effectiveness of therapies aimed at lessening aberrant splicing or progerin farnesylation. We recently showed that the endogenous content of lamin A and progerin can be measured by mass spectrometry (MS), providing an alternative to immunological methods, which lack the necessary specificity and quantitative accuracy. Here, we present the first non-immunological method that reliably quantifies the levels of wild-type lamin A and farnesylated progerin in cells from HGPS patients. This method, which is based on a targeted MS approach and the use of isotope-labeled internal standards, could be applied in ongoing clinical trials evaluating the efficacy of drugs that inhibit progerin farnesylation