TP6 Identifizierung von genomischen, epigenomischen und proteomischen Zielen des CALM/AF10 Fusionsproteins

Leitung:		Prof. Dr. med Stefan K. Bohlander
Institut:		Universität München, Abt. Medizin III, Krankenhaus Grosshadern
Homepage:		www.med3.klinikum.uni-muenchen.de/ycms/Mitarbeiter

Die Analyse von chromosomalen Translokationen hat entscheidend zu unserem Verständnis der Pathogenese von akuten Leukämien beigetragen. Die Translokation t(10;11)(p12;q14) führt zur Bildung des CALM/AF10-Fusionsgens. Man findet das CALM/AF10 Fusionsgen sowohl bei der akuten myeloischen Leukämie als auch bei der aktuen lymphoblastischen Leukämie, vereinzelt auch beim malignen Lymphom. Während CALM ein Clathrin Assemblierungsprotein ist, handelt es sich bei AF10 um einen putativen Transkriptionsfaktor der Polycomb-Gengruppe. Das CALM/AF10 Fusionsprotein vereinigt in sich praktisch das gesamte CALM-Protein und AF10-Protein mit Ausnahme der N-Terminalen Plant Homeo Domäne (PHD) von AF10. Die retrovirale Expression des CALM/AF10-Fusionsprotein in murinen Knochenmarkzellen führt zur Entwicklung einer aggressiven akuten Leukämie. Es ist unser Ziel, die Mechanismen, die zur Leukämieentstehung durch das CALM/AF10 Fusionsprotein beitragen, näher zu verstehen. Hierfür wollen wir die genomischen, epigenomischen und proteomischen Ziele von CALM/AF10 identifizieren. Zur Identifizierung der genomischen Ziele von CALM/AF10, werden wir CALM/AF10 in Zellinien induzierbar exprimieren, es mit DNA crosslinken und nach Immunopräzipitation die an CALM/AF10 gebundene DNA mit Hilfe von Hybridisierung auf Promotorarrays oder mittels direkter Sequenzierung analysieren. Anschließend werden wir die Promotoren dieser direkten CALM/AF10 Zielgene auf Veränderungen ihrer epigenetischen Markierungen untersuchen (eg. DNA-Methylierung, Histon-Acetylierung und Methylierung). Weiterhin soll die Bedeutung von Expressionsunterschieden dieser Zielgene und auch von bereits identifizierten CALM/AF10 Proteininteraktionspartnern für den Verlauf von AML-Erkrankungen untersucht werden. Wir konnten kürzlich zeigen, das CALM/AF10 durch seine Interaktion mit der Histonmethyltransferase DOT1L zu einer globalen Reduktion der Histon H3 Lysin 79 Methylierung bei CALM/AF10-positiven Patienten führt. Dies war der erste Nachweis einer globalen Veränderung einer Histonmodifikation, die durch ein leukämogenes Fusionsprotein verursacht wurde. Da H3K79 Methylierung nicht nur bei der transkriptionellen Elongation eine Rolle spielt sondern auch an DNA-Reparaturprozessen beteiligt ist, werden wir der Fragen nachgehen, ob die Expression von CALM/AF10 zu einer erhöhten genomischen Instabilität führen kann. Möglicherweise ist eine erhöhte genomische Instabilität, die zu sekundären onkogenen Mutationen führt, ein wichtiger Faktor bei der Entwicklung von Leukämie.