Untersuchung der Rolle des Reptin/Pontin Multiprotein-Komplexes beim Nicht-kleinzelligen Bronchialkarzinom
Zusammenfassung der Projektergebnisse
In diesem Projekt haben wir erstmals systematisch die Zusammensetzung des Reptin/Pontin-Komplexes beim nicht-kleinzelligen Lungenkarzinom (NSCLC) entschlüsselt. Mit Hilfe quantitativer Proteomik mittels SILAC-basierter Massenspektrometrie haben wir das gesamte funktionelle Interaktom um diese beiden AAA+-ATPasen detailliert analysiert und mehrere neue zentrale onkogene Komponenten identifiziert, darunter auch das RNA- Bindungs-Motiv-Protein 14 (RBM14), dessen Präsenz sich sowohl in Adenokarzinom (AC) als auch in Plattenepithelkarzinom (SCC) Zellen der Lunge als essentiell herausstellte. Darüber hinaus zeigten Überlebensanalysen von 1145 NSCLC-Patienten, dass hohe RNA-Expressionsniveaus von RBM14 signifikant mit einer kürzeren progressionsfreien und Gesamtüberlebenszeit assoziiert waren. Wohingegen wir nachweisen konnten, dass sowohl Reptin als auch Pontin sich auf Proteinebene gegenseitig stabilisieren, hatte der Knockout von RBM14 keinen Einfluss auf die Expressionsniveaus dieser beiden Partnerproteine. Der Verlust von RBM14 beeinträchtigte jedoch signifikant das klonale Wachstum, die Proliferation, den Zellzyklus und das Überleben von humanen NSCLC-Zellen. Des Weiteren enthüllte eine Proteomanalyse von humanen AC und SCC NSCLC-Zellen mit Knockout von RBM14 neun funktionelle Cluster höchster Signifikanz, einschließlich der Sekretion/des Transportes von Granula und Vesikeln sowie mehrerer anderer Mechanismen, die an Tumorwachstum und Metastasierung von humanen Krebserkrankungen beteiligt sind. Diese Signalwege korrelierten wiederum signifikant mit denen des in der ersten Phase des Projekts identifizierten funktionellen Reptin/Pontin-Interaktoms. Darüber hinaus fanden wir bei unserer Suche nach Kontrollen für unser NSCLC-Projekt Reptin auch in mehreren humanen Ewing-Sarkom (ES)-Zelllinien sowie in der überwiegenden Mehrheit von 100 primären ES-Patiententumorproben hoch exprimiert. Daher entschieden wir, die Rolle von Reptin auch beim ES weiter zu untersuchen. Knockdown von Reptin in humanen ES-Zellen beeinträchtigte ebenfalls signifikant ihr Wachstum ex vivo und eliminierte ihr Engraftment im murinen Xenograft-Modell vollständig. Außerdem zeigten Co- Immunopräzipitation Analysen, dass Reptin durch das Fusionsprotein EWSR1-FLI1 rekrutiert wird, was auf einen potenziell neuen und möglicherweise Krebsentitäts-spezifischen onkogenen Mechanismus hindeutet, da diese Onkofusion in ES einzigartig ist. Mittels Proteomanalysen von humanen ES-Zellen mit Knockout von Reptin im Vergleich zu Kontrollen konnten wir zudem multiple Zielproteine und Signalwege aufdecken, die in ES-Zellen entweder hoch- oder herunterreguliert sind. Die Untersuchung der zugrundliegenden Mechanismen, die die Progression von ES durch das Reptin/Pontin-Interaktom fördern, und deren klinische Bedeutung für ES-Patienten ist Gegenstand unserer aktuellen Untersuchungen.
