Untersuchung der molekularen Mechanismen der beiden Syndrome Ankyloblepharon-ectodermal defects-cleft lip/palate (AEC) and Ectrodactyly-ectodermal dysplasia-clefting (EEC)

• Antragsteller: Professor Dr. Volker Dötsch; Dr. Christian Münch
• Fachliche Zuordnung: Biochemie ; Strukturbiologie
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 439918811

The p53 Familie besteht aus drei Mitgliedern: p53, p63 und p73. Knock-out Mausstudien haben gezeigt, dass p63 in viele zelluläre Prozesse involviert ist, u.a. in Entwicklungsprozesse, Zellproliferation, Differenzierung und Gewebshomöostase in Epithelgewebe. Während der Entwicklung von Epithelgewebe bleiben pluripotente Stammzellen ohne p63 zwischen den Zuständen des einfachen und des stratifizierten Gewebes stecken und können sich nicht in basale Keratinozyten der Epidermis entwickeln. Die Analyse der p63 knock-out Maus hat es ermöglicht, fünf Syndrome und zwei nicht-syndromische Erkrankungen im Menschen zu identifizieren, die auf Mutationen in p63 beruhen und durch unterschiedliche Grade von 1) Deformationen der Gliedmaßen, 2) gespaltenen Kiefer/Gaumen und 3) ektodermale Dysplasie gekennzeichnet sind. Die beiden häufigsten Syndrome, EEC und AEC Syndrom, werden durch Mutationen in der DNA Bindungsdomäne bzw. in der SAM Domäne verursacht. Kürzlich konnten wir zeigen, dass das AEC Syndrom auf einem „gain-of-function“ Mechanismus beruht. Dabei führen Mutationen in der SAM Domäne zu einer irreversiblen Aggregation von p63. Erstaunlicherweise ist die Denaturierungstemperatur der Mutanten noch immer deutlich höher als die Körpertemperatur. Der Krankheitsmechanismus lässt sich daher nicht durch eine einfache thermodynamische Destabilisierung erklären. Wir wollen daher den Mechanismus weiter untersuchen. Hierzu werden wir per Massenspektrometrie co-aggregierende Proteine identifizieren, die Faltungskinetik von SAM Domänenmutanten messen sowie ihre Wechselwirkung mit Chaperonen untersuchen. Zusätzlich wollen wir die bisher bekannten EEC Mutanten charakterisieren und ihre verbleibende DNA Affinität und transkriptionelle Aktivität in Zellen mit den verschiedenen Patientenphänotypen korrelieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen