Die funktionelle Rolle von SnoRNAs in NPM1-Wildtyp und -Mutanten AML

• Antragsteller: Dr. Fengbiao Zhou, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Hämatologie, Onkologie ; Biochemie ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 413674146

NPM1-Mutationen gehören zu den häufigsten Mutationen bei der akuten myeloischen Leukämie (AML). NPM1 ist ein multifunktionelles nukleäres Chaperon, das an der Ribosomenbiogenese und genomischer Stabilität beteiligt ist. Mutationen in NPM1 erzeugen ein neues nukleares Exportsignal in der C-terminalen Domäne und führen zu einer aberranten zytoplasmatischen Dislokation von mutiertem NPM1 (NPM1c). Basierend auf seinen pleiotropen Funktionen wurden mehrere Mechanismen für den Beitrag von NPM1-Genveränderungen zur Leukämogenese vorgeschlagen. Die Pathologie der NPM1-mutierten AML bleibt jedoch bisher unvollständig verstanden.Es wurde gezeigt, dass kleine nicht-kodierende RNAs (ncRNAs) einschließlich microRNA (miRNA) auf verschiedene physiologische und zelluläre Prozesse einwirken. Wir haben zuvor kleine nukleäre C / D Box RNAs (SnoRNA) als entscheidende Regulatoren der Leukämie-Stammzellaktivität und essentielle Mediatoren der AML1-ETO-induzierten Leukämie identifiziert. Um eine mögliche Rolle von C / D Box-snoRNAs in anderen Formen von AML zu evaluieren, untersuchten wir die snoRNA-Expression mit Hilfe von Hochdurchsatz-RNA-Sequenzierungen in zwei unabhängigen Patientenkohorten. Unsere vorläufigen Daten zeigen, dass in beiden Datensätzen C / D Box snoRNAs stark in NPM1-Wildtyp AML exprimiert werden, wohingegen Expression in AML-Proben mit NPM1-Mutationen viel niedriger ist. Unsere massenspektrometrischen Daten zeigen eine direkte Protein-Protein-Interaktion zwischen Wildtyp-NPM1 und den SnoRNA-Expressionsregulatoren DDX21 und AES. Unsere vorläufigen Ergebnisse liefern daher Hinweise auf eine regulatorische Rolle von NPM1 in der snoRNA-Expression. Um die Funktion von snoRNAs in NPM1-Wildtyp- und mutierter AML weiter zu erforschen, schlagen wir vor, 1) den Mechanismus der snoRNA-Regulation durch NPM1 zu untersuchen und das Protein- und RNA-Interaktom von Wildtyp- und mutiertem NPM1 zu identifizieren; 2) die funktionellen Konsequenzen der SnoRNA-Deregulierung auf die Ribosomenbiogenese und -funktion in AML-Zellen, die eine NPM1-Mutation gegenüber dem Wildtyp vorweisen, zu untersuchen; 3) die möglichen Beteiligung der SnoRNA-Herunterregulation im Zusammenhang mit der positiven Reaktion von NPM1c-AML auf die Chemotherapie und des Nutzwertes einer gezielten SnoRNA-Suppression bei der Sensibilisierung von AML auf Chemotherapie zu evaluieren. Insgesamt werden diese Daten unser Verständnis der Pathologie von NPM1-mutierter AML verbessern und darüber hinaus die essentielle Rolle des C / D Box-snoRNA-Signalweges in anomaler Hämatopoese aufdecken.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen