Identifizierung und Charakterisierung von molekularbiologischen Grundlagen zur Wirkung und Resistenz gegen Topoisomerasen gerichteter antineoplastischer Zytostatika

• Applicant: Professor Dr. Dirk Strumberg
• Subject Area: Hematology, Oncology
• Term: from 2000 to 2007
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5304034

Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Charakterisierung der molekularen Grundlagen des Wirkmechanismus von Topoisomerasespezifischer antineoplastischer Chemotherapien.Es gibt Hinweise, daß analog zum Replikations-Kollisions-Modell auch durch Kollision von RNA-Polymerase mit Topoisomerase I-DNA Komplexen zunächst reversible "Topoisomerase I-cleavage complexes" in irreversible, zytotoxische DNA-Strangbrüche überführt werden können. Ein neuerartiges, auf "Ligation-mediated PCR" (LMPCR) basierendes Verfahren zur in vivo Untersuchung von Topoisomerase Typ I induzierten DNA-Läsionen soll die Interaktion von DNA-Topoisomerase I-Komplexen mit Transkription analysieren.In einem weiteren Punkt soll mit diesem Verfahren, basierend auf umfangreiche, eigene Vorarbeiten, die Reparatur von Topoisomerase I-induzierten DNA-Läsionen untersucht werden.Ausgehend von Vorarbeiten zur Quinolon-Resistenz bei Typ II-Topoisomerasen sowie vergleichenden molekularen Analysen von DNA-Protein Interaktionen und Chemo-Sensitivitäten bei humanen- und Hefe-Typ II Topoisomerasen soll die Bedeutung der a4-Helix als Bestandteil der CAP-Homologie Domaine dieses TopoisomeraseEnzymes für die Erkennung von DNA-Schnittstellen und für Inhibitor-Interaktionen analysiert werden. Analog zur Resistenz gegen humane Topoisomerasen gerichteter Zytostatika entwickelt DNA-Gyrase, eine bakterielle Typ II-Topoisomerase, ebenfalls Resistenzen gegen spezifische Inhibitoren, in erster Linie gegen Fluoroquinolone. Es gibt Hinweise, daß bestimmte Mutationen in humanen sowie Hefe Typ II-Topoisomerasen zu einer Resistenz gegen Quinolone führen bei kollateraler Etoposid-Hyersensitivität. Es soll untersucht werden, ob Resistenz-verursachende Mutationen in Typ II-Topoisomerasen neuartige Chemo-Sensitivitäten für weitere Substanzklassen induzieren können.

• DFG Programme: Research Grants