Analyse der funktionellen Rolle des Tumorsuppressorproteins PAR-4 im Mammakarzinom

• Antragsteller: Dr. Jörg Hartkamp
• Fachliche Zuordnung: Zellbiologie ; Biochemie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 288871592

Die meisten durch Brustkrebs (Mammakarzinom) verursachten Todesfälle resultieren aus Rückfällen (Rezidiven) im Anschluss der Behandlung des primären Tumors welche beim Brustkrebs in der Regel unheilbar sind. Aus diesem Grund sind die Mechanismen die von verbleibenden Tumorzellen benutzt werden um ihr Überleben nach der Tumorbehandlung sicherzustellen therapeutisch von größter Wichtigkeit.Herunterregulierung des Tumorsuppressorproteins Prostate Apoptosis Response-4 (PAR-4) wurde kürzlich als ein wichtiger Schritt bei der Entstehung eines Brustkrebs Rezidivs identifiziert. Dabei erlaubt die Herabregulierung von PAR-4 Tumorzellen Chemotherapie zu überleben und dieser Mechanismus ist ein notwendiger und ausreichender Schritt zum Rezidiv. Aus diesem Grund könnten Strategien, die PAR-4 Expression wiederherstellen therapeutische Relevanz haben, aber die Mechanismen und Signalwege, welche die Funktion oder Expression von PAR-4 regulieren sind weitgehend unbekannt.Jüngste Fortschritte bei der Analyse von apoptotischen Signalnetzwerken haben eine wichtige Rolle für die Aktivierung von Caspase-8 nach DNA-Schädigung aufgedeckt. Unsere eigenen Daten zeigen das PAR-4 durch Caspase-8 vermittelte Spaltung aktiviert wird. Aus diesem Grund wollen wir den Mechanismus, der zur Caspase-8 Aktivierung nach DNA-Schädigung führt und anschließende PAR-4 Aktivierung zur Folge hat im Detail analysieren. Caspase-8-vermittelte PAR-4 Spaltung führt zu einer Translokation des C-terminalen Spaltproduktes von PAR-4 in den Zellkern wo es Apoptose induziert. Daher wollen wir mit Hilfe von massenspektrometrischen Analysen PAR-4 bindende Proteine identifizieren, welche für die pro-apoptotischen Eigenschaften von PAR-4 benötigt sind. Herrabregulierte PAR-4 Expression fördert das Überleben von Tumorzellen nach der Therapie, aber die Signalwege welche PAR-4 Expression regulieren sind nicht identifiziert. Mit Hilfe eines massenspektrometrischen Ansatzes konnten wir neun PAR-4 Interaktionspartner identifizieren, von denen zwei zu der Familie der E3-Ubiquitin-Protein-Ligasen (MYCBP2 und UBR5) und eine zur Familie der Deubiquitinasen (USP7/HAUSP) gehört. Erste Versuche zeigen, dass USP7 PAR-4 deubiquitiniert welches zur Proteinstabilisierung von PAR-4 führt. Dies legt die Vermutung nahe, dass PAR-4 Proteinstabilität durch Ubiquitinierung reguliert wird. Wir spekulieren daher, dass die Herunterregulierung von PAR-4 in chemo-resistenten Brusttumoren direkt mit einer Deregulation von Ubiquitinierungs Netzwerken verknüpft sein könnte und wir werden die Fähigkeit unserer identifizierten Interaktionspartner PAR-4 Expression zu regulieren im Detail analysieren. Therapien, welche PAR-4 Expression wiederherstellen könnten klinische Relevanz für rezidivierende Brustkrebspatienten haben. Aus diesem Grund versucht unsere Forschung biochemischen Mechanismen zu identifizieren die PAR-4 Expression regulieren, welche für therapeutische Zwecke bei der Brustkrebsbekämpfung genutzt werden könnten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen