Physiological and pathophysiological regulation of topoisomerase II alpha during a cell cycle after inhibition by etoposide

• Applicant: Professor Dr. Frank Gieseler
• Subject Area: Hematology, Oncology
• Term: from 2001 to 2005
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5352982

In diesem Projekt geht es um die physiologische und pathophysiologische Regulation der Topoisomerase II alpha. Topoisomerase II alpha gehört zu einer Gruppe von Enzymen, die für die Regulation der dreidimensionalen Struktur der DNS zuständig ist. die Topoisomerase II alpha wird offensichtlich auch für die Ausbildung der Chromosomen benötigt und dementsprechend während der Zellteilung exprimiert. Nach Vollendung der Zellteilung muss das Enzym abgebaut werden. Kürzlich wurde beschrieben, dass die Bindung kleiner Proteine (SUMO-1, Ubiquitin) den Abbau nukleärer Proteine einschließlich der Topoisomerase II alpha einleiten kann. Die auf diese Weise markierten Proteine werden dann im 26S-Proteasom degradiert. Der Vorgang, der zur Ablösung der Topoisomerase von der DNS führt, ist bisher nicht geklärt und soll in diesem Projekt untersucht werden. Unsere umfangreichen Vorarbeiten zeigen, dass ein Isoprotein aus der 14-3-3-Proteinfamilie (13-3-3epsilon) hochaffin an die Topoisomerase bindet und diese in vitro von der DNA ablösen kann. Weiterhin haben wir gezeigt, dass eine Behandlung mit Etoposid, das ein wichtiges Krebstherapeutikum darstellt, zu einer Bindung von 14-3-3epsilon an die Topoisomerase II alpha im Zellkern führt. Wir möchen in diesem Projekt untersuchen, ob im Laufe des Zellzyklus, nach Abschluss der Mitose, das 14-3-3epsilon-Protein an die Topoisomerase bindet und in der Folge zu einer Ablösung von der DNA und schließlich zur Degradation der Topoisomerase II alpha führt. Wir erwarten uns von diesem Projekt sowohl Erkenntnisse zur Frage der physiologischen Regulation der DNS-Topoisomerasen als auch klinisch relevante Aussagen zur molekularen Wirkweise wichtiger Zytostatika.

• DFG Programme: Research Grants
• International Connection: USA
• Participating Person: Professor Dr. David Kroll