Rolle der E2F1-Methylierung durch SETD6 und Identifizierung neuer SETD6-Methylierungssubstrate

• Antragsteller: Professor Dr. Albert Jeltsch
• Fachliche Zuordnung: Biochemie
• Förderung: Förderung seit 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 426337209

Die durch Protein Lysin Methyltransferasen (PKMTs) katalysierte Lysin Methylierung von Nicht-Histon Proteinen steuert viele verschiedene zelluläre Prozesse. Vorläufige Studien der Jeltsch und Levy Labore zeigen, dass die SETD6 PKMT K117 des Transkriptionsfaktors E2F1 methyliert. Eine bioinformatorische Analyse ergab, dass diese Proteine bei vielen Krebsarten mutiert sind und beide bei Prostatakrebs eine hohe Relevanz haben. Diese Daten führen zu unserer spezifische Hypothese, dass die SETD6-Funktion und die SETD6-vermittelte Lysinmethylierung von E2F1 und weiteren zellulären Schlüsselproteinen Prostatakrebszellen regulieren. Um diese Hypothese zu untersuchen, schlagen wir drei spezifische Ziele vor:Ziel 1 ist es, den molekularen Mechanismus aufzuklären, durch den SETD6 E2F1 reguliert. Wir werden biochemische und zelluläre Ansätze verwenden, um die Methylierung von E2F1 durch SETD6 in Prostatakrebszellen zu untersuchen, ihren Einfluss auf die Stabilität von E2F1 zu testen und einen möglichen Methyl/Acetyl-Schalter zu untersuchen. Darüber hinaus werden wir Prostatakrebszelllinienmodelle mit modulierter SETD6- und E2F1-Expression und methylierungsspezifischen Antikörpern für die weitere Arbeit entwickeln.Ziel 2 ist es, die zelluläre Wirkung der SETD6-vermittelten E2F1-Methylierung bei Prostatakrebs zu untersuchen. Zu diesem Zweck werden biochemische, molekulare, zelluläre und genomische Ansätze verwendet, um die Konsequenzen der E2F1-Methylierung in physiologischer und pathologischer Hinsicht zu definieren. Wir werden eine Reihe zellulärer Studien durchführen, um zu verstehen, ob die E2F1-K117 Methylierung durch SETD6 tumorrelevante zelluläre Phänotypen beeinflusst und wie sie Transkriptionsprogramme in Prostatakrebszellen verändert. Schließlich werden wir ein modifiziertes Hefe-Drei-Hybrid-Screening anwenden, um Proteine zu identifizieren, die spezifisch mit methyliertem E2F1 interagieren und so methylierungsspezifische Signale übertragen.Ziel 3 besteht darin, das SETD6-Methylom zu definieren und neue SETD6-interagierende Proteine und Methylierungssubstrate in Prostatakrebszellen zu finden. Wie werden Proteomik zusammen mit biochemischen Ansätzen nutzen, um SETD6-abhängige Methylierungsmuster zu definieren und neue SETD6-Partner in Prostatakrebszellmodellen zu identifizieren. Zusätzlich werden wir die Spezifitätsanalyse von SETD6 erweitern und die molekularen Mechanismen untersuchen, die es SETD6 ermöglichen, Peptide mit sehr variablen Sequenzen zu methylieren.Dieses Projekt vereint zwei Forschungsbereiche - Methylierungssignalling und Krebs - und seine Ergebnisse werden unmittelbare Auswirkungen auf die Grundlagenforschung und die translationale Forschung haben. Insbesondere werden neue Substrate, neue Effektorproteine und neue interagierende Proteine identifiziert sowie das SETD6 Methylome in Prostatakrebszellen aufgeklärt wovon wir wichtige diagnostische, prognostische und therapeutische Implikationen erwarten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Israel
• ausländischer Mitantragsteller: Professor Dan Levy, Ph.D.