Dysregulation der Proteintranslation durch EIF3H beim kolorektalen Karzinom

• Antragsteller: Dr. Mario Brosch; Professor Dr. Jochen Hampe; Professor Dr. Clemens Schafmayer
• Fachliche Zuordnung: Allgemeine Genetik und funktionelle Genomforschung ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 249508859

Das kolorektale Karzinom (KRK) ist global die zweithäufigste Krebserkrankung und steht bei den Krebstodesfällen an zweiter Stelle. In Deutschland werden jährlich etwa 70.000 Kolonkarzinome diag-nostiziert. Genom-weite Assoziationsstudien (GWAS) haben über 20 gut replizierte Risikogene für das nicht-syndromatische KRK identifiziert und internationale Resequenzierungsprojekte definieren die somatische Mutationssignatur des KRK. Eine funktionelle Charakterisierung der Keimbahnrisikogene und die Integration mit der somatischen Risikosignatur steht bisher noch weitgehend aus.Eine häufige Variante auf Chromosom 8q23, die einen Transkriptionsrepressor des eukaryotischen Translationsinitiationsfaktor 3H (eIF3H) zerstört, wurde durch GWAS identifiziert und vielfach als Keimbahnrisikofaktor repliziert. Weiterhin wurde eine somatische Amplifikation von EIF3H in KRK Zelllinien, als auch eine erhöhte Expression des Transkripts bei KRK gezeigt. Die Überexpression von eIF3H durch Keimbahnvariation und somatischer Mutationen ist demnach eine konsistente Beobach-tung in dieser Tumorentität. Unter Berücksichtigung der Funktion von eIF3H als Translationsinitiations-faktor könnte eine erhöhte Expression weitreichende Konsequenzen auf die Regulation der Translation und somit fundamentale Auswirkungen auf die Proteomdiversität und -abundanz im Tumorgewebe haben.Das Hauptziel des Projekts ist die Aufklärung der biologischen Effekte der eIF3H Deregulation bei KRK. Aufgrund der Bedeutung von eIF3H bei der Reinitiationkompetenz nach uORF-Translation, könnte eine erhöhte eIF3H Expression zu einer Umgehung der translationellen Kontrolle von Onkoge-nen und Tumorsuppressorgenen führen. Bis zur Entwicklung des ribosome profiling waren systemati-sche (transkriptomweite) Untersuchungen zur Proteintranslation nur bedingt möglich. Die Methode erlaubt die quantitative und qualitative Analyse von translationsaktiven Ribosomen in exakter Se-quenzzuordnung und wurde von den Antragstellern bereits zur Identifizierung von mehr als 4000 neuen uORFs verwendet.Die Zielgene werden zunächst in Zelllinien mit eIF3H Überexpression bzw. Suppression definiert. Im nächsten Schritt wird die Signatur der translationalen Dysregulation im KRK definiert und unter Ver-wendung von Tumorgewebe mit variierender eIF3H Expression spezifische eIF3H Zieltranskripte iden-tifiziert. Die bioinformatische Schnittmenge beider Ansätze soll dann spezifische Zieltranskripte, deren translationale Regulation von sowohl von eIF3H abhängig ist als auch im KRK in vivo relevant sind herausfiltern. Diese Zielgene werden in Reportergenansätzen als auch in der zur Verfügung stehenden KRK Tumorbank validiert. Zusammenfassend soll das Projekt zum einen zur funktionellen Aufklärung eines Keimbahn- und so-matischen Risikolocus des KRK beitragen, als auch einen Beitrag zum Verständnis der translationellen Dysregulation beim kolorektalen Karzinom leisten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen