The role of the E3 igase TRIM-25 in the control of caspase-2 translation and its implication for chemotherapy resistance of colon carcinoma cells
Cell Biology
Final Report Abstract
Die Hauptzielsetzung des Projektes galt der Aufklärung der molekularen Mechanismen der Translationskontrolle von Caspase-2 und deren Einfluss auf die Therapieresistenz von Tumorzellen, da dieser in der Literatur bislang wenig Beachtung beigemessen wird. Der Schwerpunkt galt i.e.L. der Identifizierung von IRES-trans-aktivierenden Faktoren (ITAFs) als potenzielle Zielproteine durch TRIM25 vermittelte Ubiquitinierungen. Ergebnisse zur Hemmung der Expression von Caspase-2 durch TRIM25 als regulatorisches Prinzip der Tumorresistenz und als mögliches pharmakologisches Target für die Sensitivitätssteigerung von Kolonkarzinomzellen gegenüber Chemotherapeutika konnten in einer renommierten Zeitschrift der Zellbiologie veröffentlicht werden. Die funktionelle Bedeutung von TRIM25 für die Chemotherapie-induzierte Apoptose konnte am Beispiel der beiden Topoisomerasehemmstoffe Doxorubicin und Etoposid eindrücklich belegt werden. In Abweichung unseres geplanten Projektziels, haben wir unsere Strategie auf die Analyse von Caspase-7, welche ebenfalls negativ von TRM25 reguliert wird, gelegt. Caspase-7 konnte zuvor mit Hilfe der vergleichenden Proteomanalyse von TRIM25 attenuierten Kolonkarzinomzellen mit Kontrollzellen als ein weiteres von TRIM25 negativ reguliertes Zielprotein identifiziert werden. Im Unterschied zu Caspase-2 findet die konstitutive Hemmung der Caspase-7 durch TRIM25 aber v.a. auf der mRNA Ebene statt und beruht auf einem von TRIM25 abhängigen Abfall der mRNA-Stabilität. Unsere Arbeiten machen deutlich, dass TRIM25 die Expression verschiedener Caspasen in jeweils unterschiedlicher Weise beeinträchtigen kann. Hierbei scheint TRIM25 die Expression von Caspase-7 posttranskriptionell über Interaktion mit dem RNA-Bindeprotein hnRNPH1 zu hemmen. Damit wird zugleich deutlich, dass das RNA-Bindeprotein hnRNPH1 ein potenzielles Zielprotein einer TRIM25 vermittelten Ubiquitinierung ist. Seine Interaktion mit TRIM25 ist v.a. durch eine gemeinsame Bindung an Caspase-7 mRNA erklärt. Zusammenfassend konnten durch Ergebnisse des Projekts erstmalig eine direkte Verbindung zwischen Ubiquitinnetzwerk und RNA Metabolismus welche konkret durch TRIM25 vermittelt wird nachgewiesen werden. Diese Regulation scheint v.a. für die Chemotherapieresistenz von Kolonkarzinomzellen möglicherweise aber auch für andere Erkrankungen wie z.B. chronische Darmentzündungen eine wichtige Rolle zu spielen.
Publications
- (2019). Identification of TRIM25 as a Negative Regulator of Caspase-2 Expression Reveals a Novel Target for Sensitizing Colon Carcinoma Cells to Intrinsic Apoptosis. Cells 12:1622-1642
Nasrullah U, Haeussler K, Biyanee A, Wittig I, Pfeilschifter J, Eberhardt W
(See online at https://doi.org/10.3390/cells8121622) - (2020). Multifaceted Roles of TRIM Proteins in Colorectal Carcinoma. Int. J. Mol Sci. 21:7532-7561
Eberhardt W, Haeussler K, Nasrullah U, Pfeilschifter J
(See online at https://doi.org/10.3390/ijms21207532)
