Die Rolle der E3 Ligase TRIM25 bei der der Translationskontrolle von Caspase-2 und dessen Bedeutung für die Chemotherapieresistenz von kolorektalen Karzinomzellen

• Antragsteller: Professor Dr. Wolfgang Eberhardt
• Fachliche Zuordnung: Pharmakologie ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 263162954

Das Kolorektalkarzinom zählt zu den häufigsten Krebsarten in der westlichen Welt. Trotz Fortschritte bei verschiedenen Therapieoptionen, ist der Erfolg dieser Therapien durch das Auftreten von Chemotherapieresistenzen nach wie vor beträchtlich limitiert. Die Umgehung des apoptotischen Zelltods gilt hierbei als eine wichtige Ursache für die Therapieresistenz von Krebszellen. Es gibt vermehrt Hinweise darauf, dass die verminderte Expression von Caspase-2 (Synonym: Nedd2 oder auch Ich 1L) mit der hohen Therapieresistenz von vielen soliden Tumoren in kausalem Zusammenhang steht was die bislang beschriebene tumorsuppressive Rolle dieser im Tierreich hoch konservierten Caspase unterstreicht. In Einklang mit ihrer bsiher bekannten Funktion als Sensor für DNA-Schädigungen zu wirken, konnten wir zeigen, dass eine Pharmaka-induzierte Hemmung der „internal ribosome entry segment“ (IRES)-vermittelten Translation von Caspase-2 durch erhöhte Bindung des ubiquitären RNA Bindeproteins human antigen R (HuR) an die 5´-UTR von Caspase-2 vermittelt wird und zur Chemotherapieresistenz von Kolonkarzinomzellen führt. Im Vergleich zu den in der Literatur gut untersuchten Mechanismen der Caspase-2 Aktivierung, ist der Translationkontrolle von Caspase-2 und deren Einfluss auf die Therapieresistenz von Tumorzellen bislang wenig Beachtung geschenkt worden. Über RNA Affinitätschromatographie haben wir das "tri-partite motif-containing protein" TRIM25 (synonym: estrogen response finger protein, Efp) eine E3 Ligase als ein weiteres Caspase-2-5´UTR Bindeprotein identifiziert, welches die Proteinexpression von Caspase-2 hemmt und damit Kolonkarzinomzellen vor Apoptose schützt. Der Schwerpunkt des Antrages gilt der Identifizierung von IRES-trans-aktivierenden Faktoren (ITAFs) als potenzielle Zielproteine einer durch TRIM25 vermittelten Ubiquitinierung. Die Ergebnisse dieses Projektteils sollen neue Informationen zur funktionellen Bedeutung von E3 Ligasen bei der Kontrolle diverser RNA Funktionen inklusive der IRES abhängigen Translation liefern. Da Caspase-2 über DNA-Schäden-induzierte Proteinkinasen wie z.B. Ataxia-Telangiectasia mutated (ATM) oder ATM-/Rad3-related (ATR) Kinase kontrolliert wird, wollen wir herausfinden, ob TRIM25 Ziel von direkten ATM und/oder ATR-vermittelten posttranslationalen Modifizierungen ist. Der zweite Teil des Vorhabens soll sich schwerpunktmässig mit der Bedeutung einer über TRIM25 vermittelten Caspase-2 Hemmung für die Chemotherapieresistenz von humanen Kolonkarzinomzellen beschäftigen. Der Fokus soll dabei auf Caspase-2 vermittelte und von Chemotherapeutika induzierte Zellantworten des sogenannten „DNA-damage response“ v.a. dem Zellzyklusarrest und der Apoptose gelegt werden. Daten aus diesem Projekt sollen helfen, die möglichen Vorteile von spezifisch gegen TRIM25 gerichteten Therapieansätzen zur Etablierung neuer Tumortherapien als auch deren Implementierung in gängige Therapieregimen zu evaluieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen