Premature termination codons (PTCs) account for 10 to 20% of genetic diseases in humans. The gene inactivation resulting from PTCs can be counteracted by the use of drugs stimulating PTC readthrough, thereby restoring production of the full-length protein. However, a greater chemical variety of readthrough inducers is required to broaden the medical applications of this therapeutic strategy. In this study, we developed a reporter cell line and performed high-throughput screening (HTS) to identify potential readthrough inducers. After three successive assays, we isolated 2-guanidino-quinazoline (TLN468). We assessed the clinical potential of this drug as a potent readthrough inducer on the 40 PTCs most frequently responsible for Duchenne muscular dystrophy (DMD). We found that TLN468 was more efficient than gentamicin, and acted on a broader range of sequences, without inducing the readthrough of normal stop codons (TC).

ABSTRACT Nonsense mutations account for 12% of cystic fibrosis (CF) cases. The presence of a premature termination codon (PTC) leads to gene inactivation, which can be countered by the use of drugs stimulating PTC readthrough, restoring production of the full-length protein. We recently identified a new readthrough inducer, TLN468, more efficient than gentamicin. We measured the readthrough induced by these two drugs with different cystic fibrosis transmembrane conductance regulator ( CFTR ) PTCs. We then determined the amino acids inserted at the S1196X, G542X, W846X and E1417X PTCs of CFTR during readthrough induced by gentamicin or TLN468. TLN468 significantly promoted the incorporation of one specific amino acid, whereas gentamicin did not greatly modify the proportions of the various amino acids incorporated relative to basal conditions. The function of the engineered missense CFTR channels corresponding to these four PTCs was assessed with and without potentiator. For the recoded CFTR, except for E1417Q and G542W, the PTC readthrough induced by TLN468 allowed the expression of CFTR variants that were correctly processed and had significant activity that was enhanced by CFTR modulators. These results suggest that it would be relevant to assess the therapeutic benefit of TLN468 PTC suppression in combination with CFTR modulators in preclinical assays.

Nonsense mutations account for 12 % of cystic fibrosis (CF) cases. The presence of a premature termination codon (PTC) leads to gene inactivation, which can be countered by the use of drugs stimulating PTC readthrough, restoring production of the full-length protein. We recently identified a new readthrough inducer, TLN468, more efficient than gentamicin.We measured the readthrough induced by these two drugs with different cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) PTCs. We then determined the amino acids inserted at the S1196X, G542X, W846X and E1417X PTCs of CFTR during readthrough induced by gentamicin or TLN468. TLN468 significantly promoted the incorporation of one specific amino acid, whereas gentamicin did not greatly modify the proportions of the various amino acids incorporated relative to basal conditions. The function of the engineered missense CFTR channels corresponding to these four PTCs was assessed with and without potentiator. For the recoded CFTR, except for E1417Q and G542W, the PTC readthrough induced by TLN468 allowed the expression of CFTR variants that were correctly processed and had significant activity that was enhanced by CFTR modulators. These results suggest that it would be relevant to assess the therapeutic benefit of TLN468 PTC suppression in combination with CFTR modulators in preclinical assays.

Epithelial–mesenchymal transition (EMT) involves profound changes in cell morphology, driven by transcriptional and epigenetic reprogramming. However, evidence suggests that translation and ribosome composition also play key roles in establishing pathophysiological phenotypes. Using genome-wide analyses, we reported significant rearrangement of the translational landscape and machinery during EMT. Specifically, a cell line overexpressing the EMT transcription factor ZEB1 displayed alterations in translational reprogramming and fidelity. Furthermore, using riboproteomics, we unveiled an increased level of the ribosomal protein RPL36A in mesenchymal ribosomes, indicating precise tuning of ribosome composition. Remarkably, RPL36A overexpression alone was sufficient to trigger the acquisition of mesenchymal features, including a switch in the molecular pattern, cell morphology, and behavior, demonstrating its pivotal role in EMT. These findings underline the importance of translational reprogramming and fine-tuning of ribosome composition in EMT.