The tale of rs1997623 variant and Caveolin 1 Regulation in Individuals with Metabolic Syndromes.

كافولين-1 (CAV1)، وهو بروتين غشائي تكاملي، هو المكون الرئيسي للكافولا في الأغشية ويشارك في العديد من الوظائف الخلوية مثل الابتلاع الخلوي، توازن الكوليسترول، نقل الإشارات، والحماية الميكانيكية. أظهرت الدراسات السابقة أن CAV1 حاسم في نقل الإشارات المعتمدة على مستقبلات الإنسولين، إفراز الإنسولين، وربما تطور مرض السكري. في الآونة الأخيرة، أبلغنا عن وجود متغير جديد rs1997623 A>C مرتبط بالسمنة واضطرابات الأيض لدى الأطفال الكويتيين. أظهرت تحليلات التسلسل أن المتغير يقع في الإكسون غير المترجم 5' من CAV1 ويولد موقعًا متوافقًا لعامل النسخ EBF1، الذي يتم التعبير عنه بشكل عالٍ في الأفراد المصابين بالسمنة. لذلك، نفترض أن الأفراد الذين يحملون rs1997623 معرضون للسمنة وأمراض الأيض بسبب زيادة تنظيم CAV1 بواسطة EBF1. قمنا باستنساخ 650 قاعدة من منطقة الإكسون غير المترجم 5' لـ CAV1 أعلى جين اللوكيفيراز. تم توليد المتغير CAV1-A باستخدام بروتوكول التحوير الموجه للموقع. تم نقل كل من النسخة البرية CAV1-C والنسخة المتحورة CAV1-A إلى الخلايا الدهنية البشرية الأولية المعزولة من الأفراد النحيفين والمصابين بالسمنة. أظهرت اختبارات نشاط اللوكيفيراز زيادة كبيرة في النشاط باستخدام البلازميد المتغير CAV1-A مقارنة بالنسخة البرية CAV1-C في الخلايا الدهنية السمينه. علاوة على ذلك، أظهرت اختبارات الترسيب المناعي للكروماتين ارتباطًا غنيًا لعامل EBF1 في موقع CAV1 المحيط بالمتغير في الخلايا الدهنية السمينه، وهو ما يرتبط بزيادة في الأسيتلة الهيستونية، مما يدل على النسخ النشط. لاحظنا أيضًا ارتفاعًا في الميثيلّة الحمض النووي حول موقع المتغير في الخلايا الدهنية النحيفة، مما يشير إلى نسخ أقل نشاطًا لـ CAV1. معًا، تشير نتائجنا الأولية إلى أن المتغير rs1997623 A>C مرتبط بزيادة نشاط المحفز لـ CAV1 في الخلايا الدهنية السمينه، وهذا يرتبط بميثيلّة منخفضة للحمض النووي وارتباط نشط لعامل EBF1. لذلك، نخطط لتوسيع دراساتنا لفك شفرة الدور الوظيفي للمتغير rs1997623 على التعبير عن CAV1 والتنظيم بعد النسخ. بالإضافة إلى ذلك، سنحقق في التفاعل بين CAV1/EBF1/علامات الالتهاب في سياق السمنة.

Caveolin-1 (CAV1), an integral membrane protein, is the principal component of caveolae in membranes and is involved in multiple cellular functions such as endocytosis, cholesterol homeostasis, signal transduction, and mechano-protection. Previous studies demonstrated that CAV1 is critical for insulin receptor-mediated signaling, insulin secretion, and potentially the development of diabetes. Recently, we reported a novel variant rs1997623 A>C is associated with obesity and metabolic disorders in Kuwaiti children. Sequence analysis indicated that the variant is located at the CAV1 5’-untranslated exon and generates a consensus site for EBF transcription factor 1 (EBF1), which is highly expressed in obese individuals. Therefore, we hypothesize that individuals with rs1997623 are vulnerable to obesity and metabolic diseases due to CAV1 upregulation by EBF1. We cloned 650 bp of the CAV1 5’-untranslated exon region upstream of the Luciferase gene. The variant CAV1-A was generated using the site-directed mutagenesis protocol. Both wild type CAV1-C and the mutant CAV1-A clones were transfected into human primary adipocytes isolated from lean and obese subjects. Luciferase activity assays indicated a substantial increase in activity using the CAV1-A variant plasmid compared to the wild type CAV1-C in the obese adipocytes. Furthermore, chromatin immunoprecipitation assays showed EBF1 binding enrichment at the CAV1 locus flanking the variant in obese adipocytes, which is associated with high histone acetylation, indicating active transcription. We also observed high DNA methylation flanking the variant locus in lean adipocytes, suggesting less CAV1 active transcription. Together, our preliminary results indicated that the variant rs1997623 A>C is associated with CAV1 higher promoter activity in obese adipocytes, which is associated with low DNA methylation and active EBF1 binding. Therefore, we are planning to expand our studies to decipher the functional role of the rs1997623 variant on CAV1 expression and post-transcriptional regulation. In addition, we will investigate CAV1/EBF1/inflammatory markers crosstalk in the context of obesity.