Regulation der Histonazetyltransferase p300 durch TRIM25

• Antragstellerin: Privatdozentin Dr. Christine Blattner
• Fachliche Zuordnung: Zellbiologie ; Biochemie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 317781219

P300 ist über seine Azetyltransferase-Aktivität, seine E3 Ligase Aktivität und als Plattform für Protein-Protein-Interaktionen für zahlreiche zelluläre Vorgänge unerlässlich und Fehler in seiner Regulation und/oder Aktivität werden mit verschiedenen Erkrankungen in Verbindung gebracht. Im Gegensatz zu seiner Bedeutung für die Zelle ist bisher jedoch nur wenig über seine Regulation bekannt. Wir haben bei unseren Untersuchung zur Regulation von p53 durch TRIM25 (Zhang et al., 2015) beobachtet, dass die Gegenwart von TRIM25 zu einer deutlichen Abnahme der p300 Proteinmenge und damit auch der über p300-regulierten p53-Aktivität führte. TRIM25 ist ein Mitglied der TRIM-Proteinfamilie, einer Proteinfamilie die durch ein dreigliedriges Motif im N-Terminalen Proteinbereich bestehend aus einer RING-Domäne, ein oder zwei B-Boxen und einer coiled-coil-Domäne, charakterisiert ist. Obwohl TRIM25 eine RING-Domäne und E3 Ligase-Aktivität besitzt und damit z.B. die Degradation von 14-3-3igma in 26S Proteasomen fördert, ist die Reduzierung der p300 Proteinmenge durch TRIM25 nicht auf eine vermehrte Degradation in Proteasomen zurück zu führen. Vielmehr konnten wir die Degradation durch Inhibitoren zellulärer Lysosomen verhindern. Wie p300 in Gegenwart von TRIM25 in zelluläre Lysosomen gelangt, ist bisher nicht bekannt. Wir vermuten, dass p300 in Aggresomen aggregiert und dann über den Autophagie-Weg zellulären Lysosomen zugeführt wird. TRIM25 könnte hier entweder an der Aggregation von p300 in Aggresomen oder an der Zuführung von p300 in Autophagosomen beteiligt sein. Durch Verwendung von Inhibitoren von verschiedenen Degradationswegen, durch Ausschaltung von Proteinen mittels siRNA oder Verwendung von dominant-negativen Mutanten und durch Nachweis von post-translationellen Modifikationen und Protein-Protein-Interaktion sowie durch mikroskopische Studien soll überprüft werden (i) ob p300 über Autophagy degradiert wird und (ii) ob dies Degradation von p300 über die Bildung von p300-haltigen Aggresomen verläuft (iii) wie TRIM25 zur Degradation von p300 beiträgt. Da p300 ein zentrales Protein in der Transkriptionskontrolle ist, vermuten wir außerdem, dass TRIM25 über die Regulation von p300 einen bisher weit unterschätzten Einfluss auf die zelluläre Transkription hat. Wir schlagen deshalb vor, das Transkriptom genomweit in Zellen und Geweben mit und ohne TRIM25 zu untersuchen. Um zwischen p300-abhängigen und p300-unabhängigen Einflüssen von TRIM25 auf die zelluläre Transkription zu unterscheiden werden wir in einem Teil der Zellen die p300 Proteinmenge durch RNAi reduzieren. Diese Arbeiten werden unser Wissen über die Regulation von p300 und die Aktivität von TRIM25 deutlich erhöhen und können weitere und neue Einblicke in die Funktion von TRIM-Proteinen als Autophagierezeptoren/Adaptoren liefern, eine Funktion die erst kürzlich aufgedeckt wurde.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen