Mechanismen der Genregulierung durch den Integrator-PP2A-Komplex bei Säugetieren

• Antragsteller: Dr. Apoorva Baluapuri
• Fachliche Zuordnung: Biochemie
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 511798779

Kürzlich entdeckte das Labor von Karen Adelman (Harvard Medical School), dass der Integrator-Komplex (INT) spezifisch mit der Proteinphosphatase PP2A assoziiert und diese an die RNA-Polymerase II (Pol II) rekrutiert, um direkt die Dephosphorylierung der C-terminalen Domäne (CTD) von Pol II und der Transkriptionsdehnungsfaktoren zu vermitteln. Durch die Antagonisierung der Phosphorylierungsereignisse, die für das Aufheben der Pol-II-Pause und die produktive Elongation erforderlich sind, bewirkt INT-PP2A die Beendigung der Transkription bei ausgewählten Genen und dämpft die Expression wirksam. Die Ziele von INT sind in den Signalwegen angereichert, die Zellwachstum, Immun- und Stressreaktionen steuern, was eine Rolle von INT bei Krebs unterstreicht. Darüber hinaus fanden wir eine erhöhte Phosphorylierung von MYC in Krebszellen nach Unterbrechung der INT-PP2A-Assoziation, was darauf hindeutet, dass INT für die PP2A-vermittelte Dephosphorylierung sowohl der Transkriptionsmaschinerie als auch wichtiger Transkriptionsregulatoren von zentraler Bedeutung ist.Das übergeordnete Ziel meines Projekts ist es, die direkte Rolle von INTS8 und INTS11 zu entschlüsseln und kleine Moleküle zu identifizieren, die spezifisch die Assoziation von PP2A mit INT stimulieren oder stören, um die Expression von wachstums- und stressempfindlichen Genen in Krebszellen zu kontrollieren oder Zellen für DNA-schädigende Chemotherapeutika zu sensibilisieren. Darüber hinaus wird dies den funktionellen Antagonismus zwischen Transkriptionskinasen und PP2A bei der Regulierung von Gennetzwerken beleuchten, indem die Veränderungen der Genexpression, die sich aus der Modulation der Kinase- und Phosphataseaktivität durch kleine Moleküle ergeben, genau definiert werden.Zusammengefasst wird dieses Projekt (A) Die direkte Rolle von INTS8 und INTS11 (die Untereinheiten, die die Phosphatase- bzw. Endonukleaseaktivität steuern) bei der Transkription von Genen und Enhancern mithilfe des Auxin-induzierten Proteinabbaus und der Sequenzierung naszierender RNA aufklären.(B) Charakterisierung der transkriptionellen Auswirkungen der Modulation der INT-Aktivität in Verbindung mit der Hemmung der Transkriptionskinasen CDK9 und CDK12/13 unter Verwendung fortschrittlicher Methoden zur Erstellung von Profilen der naszierenden RNA, ergänzt durch Proteomik und integrative rechnerische Analysen.(C) Identifizierung neuartiger niedermolekularer Modulatoren der INT-PP2A-Interaktion, insbesondere solcher, die die Phosphatase- (und nicht die Endonuklease-) Funktion von INT stören und einen therapeutischen Nutzen bei Krebszelllinien (wie Brustkrebs) bieten.

• DFG-Verfahren: WBP Stipendium
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeberin: Professorin Karen Adelman, Ph.D.