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TRR 387: Funktionalisierung des Ubiquitin Systems gegen Krebserkrankungen - UbiQancer
Fachliche Zuordnung
Medizin
Biologie
Chemie
Biologie
Chemie
Förderung
Förderung seit 2024
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 514894665
Trotz des Erfolgs von molekularen Therapien und immunonkologischen Ansätzen bleibt Krebs die zweithäufigste Todesursache. Die Erforschung grundlegend neuer therapeutischer Ansätze ist daher erforderlich. Obgleich die Tumor-Genomik das Verständnis von Tumorerkrankungen grundlegend verändert hat, sollte Krebs nicht ausschließlich als genetische Krankheit verstanden werden, sondern als eine Krankheit komplex-veränderter Zellfunktionen, die aus dysregulierten Proteininteraktions-Netzwerken resultieren. Das Konzept dieses CRC/TRR basiert auf der Auffassung, dass die "Sprache", durch die Proteine kommunizieren, bei Krebs dysreguliert ist, wodurch posttranslationale Modifikationen (PTMs) in den Mittelpunkt rücken. Die posttranslationale Modifikation durch Ubiquitin (Ub) wird von mehr als 1000 Genen im menschlichen Genom orchestriert und steuert den Abbau und die Funktion eines Großteils der zellulären Proteine. Aberrationen des Ubiquitin Systems konnten zuletzt direkt mit der Entstehung von Tumorerkrankungen in Verbindung gebracht werden, doch sind umfassende funktionale Erkenntnisse zu diesem System notwendig um eine schnellere und effizientere Umsetzung dieses Wissens in die klinische Anwendung zu ermöglichen. Das übergeordnete Ziel dieses CRC/TRR ist es, die Grundlage für neuartige Behandlungsstrategien zu schaffen, die auf einem mechanistischen Verständnis von aberranten Ubiquitin-abhängigen Prozessen in klinisch hochrelevanten Tumorentitäten basieren: AML und B Zell-Neoplasien sowie Lungen- und Kolorektal-Krebserkrankungen. Dabei geht diese Initiative davon aus, dass validierte Vulnerabilitäten aus dem Ubiquitin System neue Zielstrukturen für innovative Therapie-Ansätze darstellen. Gleichzeitig ermöglicht die Protein-abbauende Natur des Ubiquitin-Proteasom-Systems das „Targeted Protein Degradation“ (TPD) Konzept, insbesondere die PROTAC Technologie. Unser Ziel ist daher die Etablierung eines Forschungs-Schwerpunkts zur Entdeckung funktionalisierter Vulnerabilitäten aus dem Ubiquitin System (Forschungsbereich A) sowie die Anwendung dieser Erkenntnisse zur Entwicklung neuer Wirkstoffe (Forschungsbereich B). Zur optimalen Unterstützung dieser Struktur etabliert dieser CRC/TRR eng vernetzte und komplementäre Z-Plattformen. Z01 („target and compound profiling“) ermöglicht frühen Projekten das Phänotyp-Screening und fortgeschrittenen Projekten die Wirkstoff Validierung. Die Z02-Plattform („drug/probe discovery“) integriert „compound screening“ gegen validierte Targets mit Hit-to-Lead-Entwicklung und ermöglicht PROTAC-Entwicklung für definierte Onkoproteine. Schließlich ermöglicht Z03 („functional pathology“) eine Infrastruktur zur Target-Validierung in großen Patientenkohorten mit Schwerpunkt auf räumlich auflösenden Technologien wie CODEX und Ub-spezifischen Assays. Zusammengefasst soll diese CRC/TRR Initiative Protein-Ubiquitylierung an zentraler Stelle der Arzneimittelforschung positionieren, um neuartige Wege der Krebsbehandlung zu etablieren.
DFG-Verfahren
Transregios
Laufende Projekte
- A01 - Die Rolle von FBXO41 bei der Aufrechterhaltung des undifferenzierten Zustands bei der akuten myeloischen Leukämie (Teilprojektleiter Bassermann, Florian )
- A02 - Funktion und Angriffspunkte von membrangebundenen E3-Ligasen bei AML (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Dikic, Ivan ; Krause, Daniela )
- A03 - SLC-regulierende E3 Ligasen als therapeutische Zielstrukturen in der AML (Teilprojektleiterin Eichner, Ph.D., Ruth )
- A04 - Die Rolle der vorzeitigen Transkriptionsbeendigung bei der kolorektalen Tumorentstehung (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Beli, Petra ; Eilers, Martin )
- A05 - Der Beitrag des Ubiquitin-Proteasom-Systems zur Ferroptose-Resistenz bei nicht-kleinzelligen Lungenkarzinomen (Teilprojektleiter Friedmann Angeli, José Pedro )
- A06 - Die oxidative Stressreaktion als Angriffspunkt in nicht-kleinzelligem Lungenkrebs (Teilprojektleiterin Bremm, Anja )
- A07 - Neuprogrammierung des E3-Ligase/DUB-Netzwerks während der onkogenen Transformation (Teilprojektleiter Diefenbacher, Markus Elmar ; Dikic, Ivan )
- A08 - Die Rolle von RNF213 und seiner Varianten bei Lungentumoren (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Imkeller, Katharina ; Münch, Christian )
- A09 - Identifikation von Ubiquitin-abhängigen synthetischen Vulnerabilitäten beim NSCLC (Teilprojektleiter Kaulich, Ph.D., Manuel ; Rad, Roland )
- A10 - Strukturelle Mechanismen zur Regulierung der MYC-Ubiquitylierung (Teilprojektleiterin Schulman, Brenda )
- A11 - Speziesübergreifende Screenings und Untersuchung von UPS-Schwachstellen bei aggressiven Lymphomen (Teilprojektleiter Schmidt-Supprian, Marc )
- A12 - Verständnis und Überwindung der Resistenz gegen Proteasom-Inhibitoren bei Patienten mit multiplem Myelom (Teilprojektleiter Kortüm, Martin ; Küster, Bernhard )
- A13 - Die Entschlüsselung von Schwachstellen in der USP1/Fanconi-Anämie-Achse als Ziel der Krebsbekämpfung bei AML (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Buettner, Ph.D., Florian ; Illert, Lena )
- B01 - Nutzung neuer E3-Ligasen für den krebsspezifischen Abbau von onkogenen Zielstrukturen durch PROTACs (Teilprojektleiter Schindelin, Hermann ; Wolf, Elmar )
- B02 - E3 Ligasen als neue Zielstrukturen in AML (Teilprojektleiter Knapp, Stefan ; Müller, Stefan )
- B03 - Organogold-Verbindungen als „smarte“ Aminosäurerest-spezifische chemische Modifikatoren: Auf dem Weg zu einer neuen Generation von Gold-PROTACs (Teilprojektleiterin Casini, Angela )
- B04 - Ubiquitylierung und FATylierung durch UBA6 bei Lungenkrebs (Teilprojektleiter Diefenbacher, Markus Elmar ; Schindelin, Hermann )
- B05 - OTUD6B als Zielstruktur beim Multiplen Myelom (Teilprojektleiter Bassermann, Florian ; Hadian, Ph.D., Kamyar )
- B06 - Entwicklung potenter und selektiver USP25- und USP28-Inhibitoren (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Kisker, Caroline ; Proschak, Eugen )
- B07 - Analyse und therapeutische Modulation der nicht-katalytischen Funktionen von Aurora-A bei AML (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Büchel, Gabriele ; Wolf, Elmar )
- B08 - Gezielter proteasomaler Abbau von m6A-Reader-Proteinen bei kolorektalem Karzinom (Teilprojektleiter Brunschweiger, Andreas ; Papadopoulos, Dimitrios )
- IRTG - Integriertes Graduiertenkolleg (Teilprojektleiterinnen Bremm, Anja ; Büchel, Gabriele )
- Z01 - Charakterisierung von Zielproteinen und deren chemischer Modulatoren (Teilprojektleiterinnen Schülein-Völk, Christina ; Stolz, Alexandra ; Wilhelm, Stephanie )
- Z02 - Plattform zur Entwicklung neuer Medikamente/chemischer Sonden (Teilprojektleiter Brunschweiger, Andreas ; Hadian, Ph.D., Kamyar ; Plettenburg, Oliver ; Popowicz, Grzegorz )
- Z03 - Funktionelle Pathologie bei Mensch und Maus (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Gerhard-Hartmann, Elena ; Rosenwald, Andreas ; Steiger, Katja )
- Z04 - Zentrales Verwaltungsprojekt (Teilprojektleiter Bassermann, Florian )
Antragstellende Institution
Technische Universität München (TUM)
Mitantragstellende Institution
Goethe-Universität Frankfurt am Main; Julius-Maximilians-Universität Würzburg
Beteiligte Institution
Helmholtz Zentrum München
Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt; Max-Planck-Institut für Biochemie (MPIB)
Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt; Max-Planck-Institut für Biochemie (MPIB)
Beteiligte Hochschule
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel; Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Sprecher
Professor Dr. Florian Bassermann