Regulation und Funktion der microRNA-144/451 während der megakaryozytären/erythrozytären Differenzierung

• Antragsteller: Professor Dr. Jörn Lausen
• Fachliche Zuordnung: Hämatologie, Onkologie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 273908699

Transkriptionsfaktoren und microRNAs sind zentrale Regulatoren der Entwicklung von hämatopoietischen Stammzellen und regulieren die Differenzierung der hämatopoietischen Linien, zum Beispiel die Myelopoiese. Transkriptionsfaktoren binden an regulatorische Elemente von Zielgenen und rekrutieren Kofaktorkomplexe mit epigenetischer Funktion. MicroRNAs beeinflussen häufig die Expression von Transkriptionsfaktoren und bilden regulatorische Schleifen mit den Transkriptionsfaktoren, die sie regulieren. Die Fehlregulation der Genexpression durch Mutationen, chromosomale Translokationen oder epigenetische Veränderungen von Transkriptionsfaktoren und microRNAs sind ein Hauptgrund für die Entstehung von Leukämien im Menschen.In Vorarbeiten haben wir gezeigt, dass die Expression des microRNA-Clusters miR144/451 direkt durch die Transkriptionsfaktoren Tal1, GATA1 und RUNX1 reguliert wird. Die Expression von miR144/451 wird während der Megakaryopoiese herab und während der Erythropoiese herauf reguliert. Wir konnten zeigen, dass sich die Bindung von Transkriptionsfaktoren an regulatorische Bereiche der miR144/451 während der Differenzierung verändert. Außerdem, weisen unsere Daten darauf hin, dass das leukämische Fusionsprotein RUNX1/ETO an den miR144/451 Promotor bindet und die miR144/451 Expression vermindert. In diesem Projekt möchten wir die transkriptionelle Regulation von miR144/451 während der megakaryozytären/erythroiden Differenzierung mit einem Fokus auf epigenetische Veränderungen an regulatorischen Bereichen von miR144/451 untersuchen. Außerdem, werden wir den Einfluss von RUNX1/ETO auf die miR144/451 Expression erforschen und evaluieren, ob der negative Einfluss von RUNX1/ETO auf die erythroide Differenzierung teilweise über miR144/451 vermittelt wird. In Verbindung mit diesen Experimenten werden wir die Wirkung von miR144/451 auf die Differenzierung von humanen CD34+ Zellen ermitteln. Zusätzlich wollen wir untersuchen, ob miR144 die Differenzierung durch eine Wirkung auf Tal1 oder RUNX1 beeinflusst und eine regulatorische Schleife mit diesen Transkriptionsfaktoren bildet. Um die Wirkung der einzelnen microRNAs, miR144 und miR451, zu analysieren werden wir SILAC-basierte Massenspektroskopie einsetzen, um Ziele der microRNAs proteomweit zu erfassen. Die vorgeschlagenen Untersuchungen sollen das regulative Netzwerk von miR144/451 mit Transkriptionsfaktoren entschlüsseln, welches die Genexpressionsprogramme an der megakaryozytären/erythroiden Gabelung steuert.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen