Die Rolle der Lysin-Methyltransferase SMYD2 vermittelten Methylierung und die Identifizierung neuer SMYD2 abhängiger Faktoren und Mechanismen im duktalen Adenokarzinom des Pankreas

• Antragstellerin: Dr. Julia Arand
• Fachliche Zuordnung: Allgemeine Genetik und funktionelle Genomforschung ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 249161259

Posttranslationale Modifikationen können die Eigenschaften von Proteinen maßgeblich verändern und so zelluläre Prozesse in einem großen Netzwerk regulieren; wie z.B. für Histonmodifikationen bezüg-lich der Chromatinstruktur gezeigt. Es wird berichtet, dass die Lysin-Methyltransferase SMYD2 Histo-ne methyliert und so zum epigenetischen Kode beiträgt. Smyd2 methyliert aber auch andere zelluläre Proteine, wie die Tumorsupressorgene p53 und Retinoblastoma Protein RB. Interessanterweise ist Smyd2 in vielen Tumoren überexprimiert, hierunter auch im duktalem Adenokarzinom des Pankreas (PDAC). PDAC wird meist erst sehr spät diagnostiziert und Heilungschancen sind sehr gering. Das Ziel meines Forschungsvorhabens ist es die Rolle von Smyd2 in PDAC zu verstehen und Sub-strate von Smyd2 zu finden, die essentiellen Einfluss auf die Tumorgenese und die Erhaltung von PDAC nehmen. Ich werde ein Mausmodel verwenden, in dem durch Mutation von Kras die Tumorge-nese eingeleitet wird. Kras ist in über 90% aller PDACs mutiert. Durch einen KO von Smyd2 in diesem System werde ich den Einfluss auf die Tumorentwicklung testen. Diese Versuche werden zudem mit Versuchen in humanen pankreatischen Krebszelllinien komplementiert, um die Rolle von Smyd2 in der Tumorerhaltung zu analysieren. Da die Substrate die Smyd2 methyliert noch nicht vollständig aufgeklärt sind und erste Experimente zeigen, dass Smyd2 unabhängig von p53 Einfluss auf die Tu-morgenese nimmt, werde ich zwei Strategien anwenden, die es ermöglichen in vivo die Methylie-rungssubstrate von Symd2 zu identifizieren. Die erste Strategie basiert auf dem Vergleich der Anrei-cherung von methylierten Proteinen, die in Zellen unterschiedlich markiert wurden, je nachdem ob sie Smyd2 oder eine katalytisch inaktivierte Mutante von Smyd2 exprimieren. Die zweite Strategie basiert auf der Manipulation von Smyd2, so dass es mittels eines SAM-Analogs anstatt einer Methylgruppe eine Alkynegruppe auf die Substrate überträgt. Die so markierten Proteine können anschliessend aufgereinigt werden. Die identifizierten Targets werden anschließend auf ihre onkogenetische oder tumorsuppressive Eigenschaft getestet. Das Verständnis der Rolle von Smyd2 und die Identifizierung von neuen Smyd2 Substraten, die für die Tumorentwicklung und die Tumorerhaltung des PDACs von Bedeutung sind, können grundlegende Mechanismen, die für pankreatische Tumorzellen wichtig sind, aufklären und neue Wege für die PDAC Therapie und Diagnose aufweisen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Dr. Julien Sage