Identifikation des indirekten p53 Genregulationsnetzwerkes.

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Martin Fischer
• Fachliche Zuordnung: Allgemeine Genetik und funktionelle Genomforschung
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 498394458

Krebs ist eine Gruppe oft alternsassoziierter Erkrankungen, die jährlich zu mehr als 1,2 Millionen Todesfällen in der EU führt. Der Transkriptionsfaktor p53, ein wichtiges Protein der Tumorunterdrückung, spielt dabei eine zentrale Rolle. Er steuert die Zellproliferation und Apoptose durch die Regulation zahlreicher Zielgene. Trotz intensiver Forschungen in den vergangenen Jahrzehnten ist jedoch noch unklar, wie p53 viele seiner Zielgene reguliert, welche Faktoren neben p53 für die Hoch- oder Herunterregulierung notwendig sind und inwiefern ihre Regulation zur Verhinderung einer Krebserkrankung beitragen. Das noch unvollständige Bild der molekularen Grundlagen p53-abhängiger Genregulation bleibt eine kritische Lücke beim Verständnis der Tumorunterdrückung. Wir vermuten, dass mehrere Faktoren zur Genregulation im p53-Netzwerk beitragen und damit die Lebensfähigkeit von Zellen kontrollieren, um Krebswachstum zu verhindern. Mit einem von uns zuvor entwickelten Metaanalyse-Ansatz haben wir den neuen p53-RFX7-Signalweg identifiziert. Wir konnten zeigen, dass der Transkriptionsfaktor RFX7 ein Tumorsuppressorgen-Netzwerk als Antwort auf p53 und Stress steuert. Im Fall von RFX7 gelang es mittels öffentlich zugänglicher Daten zum Geschwisterprotein RFX5, RFX7 als einen kritischen, dem p53-Protein nachgeschalteten Transkriptionsregulator zu identifizieren. Dieser eher glückliche Umstand kann jedoch nicht darüber hinwegtäuschen, dass die Entdeckung neuer Transkriptionsregulatoren allein auf Basis öffentlicher Daten schwierig ist. Daher haben wir Methoden zur Identifizierung unbekannter Transkriptionsfaktoren etabliert und Daten generiert, die einen fundierten Screening-Ansatz ermöglichen. Wir werden CAGE-seq-Daten verwenden, um Promotorregionen zu lokalisieren, die die p53-abhängige Genregulation vermitteln, und sie mit einem etablierten Workflow der DNA-Affinitätsreinigung mit nachgeschalteter Massenspektrometrieanalyse kombinieren. Damit werden wir in die Lage versetzt Transkriptionsfaktoren zu identifizieren, die spezifisch an die regulatorischen DNA-Fragmente binden. Transkriptionsfaktorkandidaten, die durch den fundierten und umfassenden Screening-Ansatz identifiziert wurden, werden anschließend validiert und charakterisiert. Die funktionelle Charakterisierung neuer, p53-abhängiger transkriptioneller Regulatoren, ermöglicht genauere Einblicke in die Funktionen und Vernetzungen des p53-Netzwerks und hilft kanzerogene Prozesse genauer aufzuklären. Zusammengenommen ermöglicht das hier beantragte Projekt die Identifikation bisher unbekannter Transkriptionsfaktoren, die zur p53-abhängigen Transkriptionsregulation und der Tumorsuppression oder -entstehung beitragen. Es leistet damit einen Beitrag zum besseren Verständnis des p53-Genregulationsnetzwerks. Neben der Identifizierung neuer Kandidaten für eine therapeutische Intervention bei p53 Fehlfunktionen dient das Projekt auch als Blaupause für die genomweite Aufklärung anderer Transkriptionsfaktornetzwerke.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Steve Hoffmann