Molekulare Mechanismen der nukleären Translokation von TRAIL-R2

• Antragstellerin: Professorin Dr. Anna Trauzold
• Fachliche Zuordnung: Hämatologie, Onkologie
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 405349881

Als Plasmamembranständige Rezeptoren können TRAIL-R1 und TRAIL-R2 nach der Bindung des Liganden sowohl Zelltod als auch verschiedene nicht-apoptotische Signaltransduktionswege induzieren. Interessanterweise sind diese Rezeptoren in vielen Tumoren statt auf der Plasmamembran im Zellinneren, in Zytoplasma und Zellkern lokalisiert, wobei eine hohe Expression vor allem von TRAIL-R2 häufig mit schlechter Prognose der Patienten korreliert. Wir entdeckten, dass TRAIL-R2 im Zellkern mit dem Mikroprozessorkomplex und seinen akzessorischen Proteinen interagiert. Über diese Interaktion hemmt TRAIL-R2 die Reifung von let-7 miRNA und fördert die Tumorprogression. Unsere unveröffentlichten Daten zeigen darüber hinaus, dass TRAIL-R2 im Zellkern auch mit dem Tumorsuppressorprotein p53 interagiert und dessen Funktionen negativ reguliert. Eine von uns beobachtete Assoziation von TRAIL-R2 mit Chromatin deutet auf eine mögliche Rolle dieses Rezeptors in der Regulation der Genexpression hin. Die von uns entdeckte Beteiligung von nTRAIL-R2 an der Reifung von let-7 sowie seine Funktion als negativer Regulator von wt p53 ist von herausragender Bedeutung für das Verständnis der Rolle dieser Rezeptoren bei der malignen Transformation und eröffnet damit neue Perspektiven für therapeutische Strategien.Um solche Strategien entwickeln zu können, ist es allerdings notwendig, die noch weitgehend unbekannten Mechanismen des nukleären Transportes von TRAIL-R2 zu verstehen. Im Rahmen des hier beantragten Projektes sollen i) die Bedeutung des Liganden TRAIL und ii) anderen TRAIL-Rezeptoren für die nukleäre Translokation von TRAIL-R2 entschlüsselt werden. iii) Wir wollen die Mechanismen des Kern-Importes und -Exportes von TRAIL-R2 verstehen lernen. Hier soll insbesondere die Bedeutung der Clathrin-abhängigen und -unabhängigen Endozytose, des Sec61-Translocons sowie von Importin β und CRM-1/Exportin 1 geklärt werden. Darüber hinaus sollen iv) die Domänen von TRAIL-R2, die für seine nukleäre Translokation verantwortlich sind, identifiziert werden. v) Unter Verwendung von Chromatin-Immunpräzipitation-Experimenten verbunden mit Massenspektrometrie bzw. ChIP-Seq werden TRAIL-R2 interagierende chromatinassoziierte Proteine bzw. DNA-Sequenzen identifiziert. Ein vertieftes Verständnis dieser Mechanismen wird die Entdeckung weiterer Funktionen von nTRAIL-R2 ermöglichen und damit neue Aspekten der TRAIL-R-Biologie. Wir erwarten, dass mit den Ergebnissen der vorgeschlagenen Versuche ein konkreter Ansatzpunkt für eine gezielte Beeinflussung der subzellulären TRAIL-R2-Verteilung erarbeitet werden kann, der dann zu einer neuen therapeutischen Konzeption weiterentwickelt werden soll.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen