Identifizierung der Rolle von HMGA2 während der tRNA Synthese in Bauchspeicheldrüsenkrebs

• Antragstellerin: Dr. Stephanie Dobersch
• Fachliche Zuordnung: Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2021 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 465590102

Bauchspeicheldrüsenkrebs (PDA) ist mit einer 5-Jahres-Überlebensrate von 10% eine sehr tödliche Krankheit. 2030 wird sie der Hauptgrund für krebsbezogene Todesursachen sein. Wir wissen, dass Bauchspeicheldrüsenkrebs sehr komplex ist, weil Patienten unterschiedlich auf eine Chemotherapie reagieren. Um diese Unterschiede zu verstehen, haben Wissenschaftler vor kurzem zwei Subtypen charakterisiert: Klassisch/pankreatischer Vorläufer und quasi-mesenchymal (QM)/basal/squamös. Der QM PDA Subtyp ist deutlich aggressiver und besitzt die schlechteste Überlebenschance. Wenn wir die Eigenschaften beider Subtypen, ihre Empfänglichkeit und ihre Resistenzmechanismen verstehen, können wir neue Therapieansätze finden. Das Kugel Labor hat erstmalig gezeigt, dass der QM PDA Subtyp verstärkt das High-Mobility-Group (HMG) Protein A2 (HMGA2) exprimiert und Mechanismen entwickelt hat, um die Protein Translation zu beschleunigen. Diese Erkenntnis führte zu der Annahme, dass die unkontrollierte Aktivierung von HMGA2 die Protein Translation verstärkt und dies ein Mechanismus sein könnte, durch welchen PDA seinen aggressiven QM Phänotyp erhält. Das Ziel dieses Antrages ist es die Rolle von HMGA2 in der Regulierung der tDNA Transkription in QM PDA, den Effekt von unterschiedlich exprimierten tRNAs auf die Proteinsynthese zu verstehen und letztendlich, die Relevanz von HMGA2 in der Entwicklung des PDA Subtyps, der Initiation und Erhaltung herauszufinden. Dafür werden wir den Cancer Genome Atlas verwenden, um potentielle tRNA Kandidaten zu identifizieren, die wir anschließend in unseren HMGA2hoch/QM PDA und HMGA2niedrig/klassischen PDA Zelllinien testen werden. Der direkte Einfluss von HMGA2 auf die tRNA Expression wird in klassischen oder QM PDA Zellinien getestet, die HMGA2 entweder überexprimieren oder durch siRNA herunterregulieren. HMGA2 ist ein architektonischer Transkriptionsfaktor. Wir werden den Effekt von HMGA2 auf die Chromatinstruktur durch eine ChIP Analyse von kanonischen und nicht-kanonischen Histonen in dem tRNA Genkörper testen. Des Weiteren soll mit Hilfe einer Ribosome-Profil-Erstellung der Effekt der unterschiedlich exprimierten tRNAs auf die Proteinsynthese gemessen werden. Als letztes, werden wir die kontrollierte Expression von HMGA2 dazu nutzen, den Effekt von HMGA2 auf QM-Marker wie erhöhte Expression von TP63DeltaN und mesenchymalen Markern, verstärkte Bindung von MYC an das Chromatin und reduzierte Sensitivität auf die Unterdrückung von KRAS zu analysieren. Das Charakterisieren des epigenetischen Umschaltens und der verstärkte Bedarf an Proteinsynthese in QM PDA werden es uns ermöglichen, diesen aggressiven Subtyp besser zu verstehen. Die Erkenntnisse in diesem Antrag könnten der Startpunkt für neue Therapieansätze sein.

• DFG-Verfahren: WBP Stipendium
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeberin: Dr. Sita Kugel