@phdthesis{Uthe2018,
  author    = {Uthe, Friedrich Wilhelm},
  title     = {Identifikation synthetisch-letaler Interaktionen mit dem Tumorsuppressor APC und Beeinflussung von MYC-Proteinmengen durch Translationsinhibition im kolorektalen Karzinom},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-166451},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2018},
  abstract  = {Der Tumorsupressor APC ist in der Mehrzahl aller F{\"a}lle kolorektaler Karzinome bereits in der initialen Phase der Karzinogenese mutiert. Diese Mutationen f{\"u}hren zu einer aberranten Aktivierung des Wnt-Signalweges sowie zu weiteren die Karzinogenese vorrantreibenden Aktivit{\"a}ten, beispielsweise einem ver{\"a}nderten Migrationsverhalten. Dieser Dissertation zu Grunde liegt die Idee, dass durch die Trunkierung des APC-Proteins aber auch Abh{\"a}ngigkeiten von Genaktivit{\"a}ten entstehen, die zuvor entbehrlich waren. Solche synthetisch letalen Gene sollten in einem high-content shRNA-Screen gefunden werden. F{\"u}r die Durchf{\"u}hrung des Screens wurde ein von der SW480 Kolonkarzinomzelllinie abgeleitetes, isogenes Zellsystem generiert, welches durch Induktion mit Doxyzyklin das vollst{\"a}ndige APC-Allel (FL-APC) exprimiert. Infolge dieser Expression zeigen die Zellen einen weniger malignen Ph{\"a}notyp. Dies spiegelt sich darin wider, dass die Zellen durch FL-APC Expression in ihrer Wnt-Signalwegsaktivit{\"a}t eingeschr{\"a}nkt werden. Doxyzyklininduzierte Zellen sind schlechter in der Lage ohne Adh{\"a}sion zu proliferieren als nicht induzierte Zellen. Andererseits ist ihre F{\"a}higkeit einem FKS-gradienten entlang zu migrieren verbessert. Der shRNA-Screen wurde mit der Decipher shRNA-Bibliothek durchgef{\"u}hrt. Diese enth{\"a}lt 27.500 verschiedene shRNAs mit Interferenzaktivit{\"a}t gegen 5.000 mRNAs, die potentiell pharmakologisch inhibierbare Proteine kodieren. Die besten zwei Kandidaten f{\"u}r eine synthetisch letale Interaktion mit trunkiertem APC, BCL2L1 und EIF2B5 wurden im Verlauf einer Masterarbeit bzw. direkt in dieser Disseration validiert. EIF2B5 zeigte in vitro nach Depletion durch unterschiedliche shRNAs einen di erentiellen Proliferationse ekt bei FL-APC induzierten im Vergleich zu kontrollbehandelten Zellen. Dieser di erentielle E ekt konnte in einem weiteren Modellsystem, SW480 Zellen mit konstitutiver FL-APC Expression, ebenfalls validiert werden. Durch Expression einer shRNA mit Aktivit{\"a}t gegen EIF2B5 werden in beiden Zellsystem die unfolded protein response (UPR) Gene DDIT3 und splXBP1 aktiviert. Interessanterweise werden durch die Expression von FL-APC diese Gene reprimiert. Im Promotor der EIF2B5-mRNA be ndet sich eine Bindestelle f{\"u}r MYC. Es ist denkbar, dass durch die Expression von FL-APC eine globale Ver{\"a}nderung der Genexpression vorgenommen wird, die einerseits eine Repression von EIF2B5 nach sich zieht aber andererseits eine hierdurch ausgel{\"o}ste ER-Stress Antwort verhindert. Eine Inhibition von EIF2B5 ohne diese Adaption andererseits f{\"u}hrt nach diesem Model zu einer UPR-aktivierten Apoptose. In einem zweiten Projekt wurde das {\"u}berraschende Verhalten von Kolonkarzinomzellen untersucht, die nach Zugabe von BEZ235, einem dualen PI3K/mTOR Inhibitor, trotz gegenteiliger Erwartungen MYC-Proteinmengen erh{\"o}hen. Eine Repression wurde erwar- tet, weil die Inhibition von PI3K einerseits zu einer proteasomalen Destabiliserung und andererseits die mTOR Inhibition zu einer verringerten Synthese von MYC f{\"u}hren sollte. W{\"a}hrend bereits gezeigt werden konnte, dass durch einen FOXO-vermittelten Mechanismus MAPK-abh{\"a}ngig die MYC-Expression verst{\"a}rkt wird, wurde in dieser Dissertation die erwartete Translationsinhibition untersucht. BEZ235 inhibiert zwar CAP-abh{\"a}ngige Translation, das MYC Protein wird jedoch aufgrund einer IRES-vermittelten Translation weiterhin exprimiert. Silvestrol, ein Inhibitor der Helikase eIF4A andererseits interveniert mit CAP- und IRES-abh{\"a}ngiger Translation und kann die MYC-Proteinkonzentrationen verringern. Wir konnten zudem feststellen, dass die Applikation von Silvestrol auch in vivo m{\"o}glich und wirksam ist und zudem tolleriert wird. Dies gibt Anlass zur Ho nung, dass eine Intervention der Translation auch im Menschen eine valide Strategie zur Behandlung MYC-getriebener Tumore sein k{\"o}nnte.},
  subject      = {Colonkrebs},
  language  = {de}
}