Entschlüsselung der Chromatin- und Zytoskelett-Tumorsuppressorfunktionen von SETD2 bei ccRCC

• Antragsteller: Professor Dr. Ian Frew
• Fachliche Zuordnung: Reproduktionsmedizin, Urologie ; Nephrologie
• Förderung: Förderung seit 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 419592238

Dieses Projekt soll klären, wie der Funktionsverlust von SETD2 die Entwicklung und das Fortschreiten des klarzelligen Nierenzellkarzinoms (ccRCC) auslöst. Wir argumentieren, dass SETD2 nicht nur durch seine etablierte chromatinregulatorische Funktion zur Kontrolle der Gentranskription als Tumorsuppressor wirkt, sondern darüber hinaus die Tumorinvasion und -metastasierung durch enzymatische Modifikation und Regulation des Aktin- und/oder Tubulin-Zytoskeletts unterdrückt. SETD2 schreibt die Tubulin K40me3-Markierung, und diese enzymatische Modifikation ist wichtig für das korrekte Funktionieren der mitotischen Spindel. Eine mögliche Funktion von SETD2 bei der Regulierung der zytoplasmatischen Mikrotubuli ist noch nicht bekannt. In ähnlicher Weise trimethyliert SETD2 zwar K68 von Aktin, die zytoplasmatischen Funktionen dieser Modifikation sind jedoch noch unklar. Wir haben festgestellt, dass SETD2-Knockout ccRCC-Zellen eine erhöhte Motilität und eine verstärkte Invasion aufweisen, wenn sie mit Matrigel oder Endothelzellen stimuliert werden, sowie eine verstärkte Metastasierung, wenn sie als Xenograft-Tumore wachsen. Wir wollen auf molekulare Ebene verstehen, wie SETD2 der zytoplasmatischen Zytoskeletts reguliert. Wir werden quantitative Assays des Aktin- und Tubulin-Zytoskeletts sowie Live-Cell-Imaging durchführen, um die Auswirkungen der SETD2-Mutation auf den dynamischen Turnover der Aktin- und Tubulinfilamente zu untersuchen. Wir werden die Auswirkungen der Rettung verschiedener Aspekte der SETD2- Funktion (Chromatin und Zytoskelett) auf invasive Phänotypen untersuchen. Wir wollen einen mechanistischen Einblick in die Art und Weise gewinnen, wie SETD2 die zelluläre Migration reguliert. Wir wollen auch ein neues Mausmodell des ccRCC entwickeln. Wir werden den Mutationsgenotyp der dreifachen biallelischen Inaktivierung von VHL, PBRM1 und SETD2 nachbilden, der häufig bei menschlichem ccRCC auftritt, indem wir Nierenepithel-spezifische induzierbare Vhl/Pbrm1/Setd2-Deletionsmäuse erzeugen, um die Funktionen von SETD2 im relevantesten physiologischen Kontext beurteilen zu können. Wir gehen davon aus, dass diese Kombination von Gendeletionen ein neues Modell des ccRCC bei Mäusen ergeben wird, das wir mit Hilfe von Ultraschall, Histologie, Immunhistochemie/ Fluoreszenz und RNA-seq untersuchen werden. Wir werden auch primäre Nierenepithelzellkulturen und ccRCC-Tumorzelllinien aus diesen Mäusen verwenden, um die Rolle von SETD2 und PBRM1 bei der Regulierung des Zytoskeletts, der mitotischen Chromosomensegregation, der zellulären Migrationsphänotypen und der epigenetischen Kontrolle der Transkription zu untersuchen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen