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Projekt
Die Rolle von R-Loops für Onkogen-induzierten Replikationsstress und chromosomaler Instabilität
Antragstellerin
Professorin Dr. Petra Beli
Fachliche Zuordnung
Zellbiologie
Förderung
Förderung seit 2018
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 395736209
Chromosomale Instabilität in Krebszellen geht mit Veränderungen der Chromosomenstruktur und -zahl einher und kann die Heterogenität sowie Therapieresistenz von Tumoren fördern. Replikationsstress ist eine mögliche Ursache von chromosomaler Instabilität und kann sowohl strukturelle als auch numerische chromosomale Instabilität hervorrufen. Replikationsstress tritt häufig als Folge von nicht-nativen DNA-Strukturen wie R-Loops auf. Co-transkriptionelle R-Loops sind RNA-DNA-Hybrid-Strukturen, die als Folge von Transkriptions-ReplikationsKonflikten oder nach Aktivierung von Onkogenen gebildet bilden werden können. In unserem Projekt soll die Rolle von transkriptionsabhängigen R-Loops bei Replikationsstress und bei der chromosomalen Instabilität in Krebszellen untersucht werden. In der ersten Förderperiode haben wir mittels Massenspektroskopie systematische Analysen von S-Phase- und Mitosespezifischen Phosphorylierungen in Antwort auf milden Replikationsstress, der keine Zellzyklus-Kontrollpunkte aktiviert und einen normalen Fortschritt des Zellzyklus erlaubt, analysiert. Unsere Untersuchungen haben eine Phosphorylierungssignatur für milden Replikationsstress definiert und eine Rolle der CK2 Kinase bei der zellulären Reaktion auf krebsrelevanten Replikationsstress aufgezeigt. CK2 phosphoryliert dabei die Ribonuklease H1 (RNaseH1) in der N-terminalen Hybridbindungsdomäne. RNaseH1 baut die RNA-Komponente der R-Loops ab und kann dadurch R-Loops auflösen; die Regulationsmechanismen von RNaseH1 in menschlichen Zellen sind noch weitgehend unbekannt. In unserem geplanten Projekt werden wir untersuchen, wie Transkriptions-abhängige und Onkogen-induzierte R-Loops zum Replikationsstress, zur Bildung von Doppelstrang-DNA-Brüchen und zur chromosomalen Instabilität in Krebszellen beitragen können. Weiterhin werden wir die Phosphorylierungssignale nach Onkogen-induziertem Replikationsstress untersuchen und diese Signaturen mit chemisch induziertem Replikationsstress vergleichen. Wir erwarten, dass unsere Ergebnisse Mechanismen aufzeigen werden, die zu R-Loop-vermitteltem Replikationsstress und Genom-Instabilität in Krebszellen beitragen.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
