Aufklärung der Funktionen des Proteasekomplexes TPPII anhand konditionaler Knockout-Mäuse

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Tripeptidylpeptidase II (TPPII) bildet die größten Proteasekomplexe eukaryotischer Zellen. Wir haben mittels Cre/loxP-System konditionale TPPII-Knockout-Mäuse hergestellt und mit diesen Mäusen bereits die Rolle von TPPII bei der Antigenprozessierung untersucht. Darüber hinaus fanden wir verstärkte prämature Seneszenz bei TPPII-defizienten Fibroblasten und verstärkte Apoptose T-lymphoider Zellen, was sich in vivo in einem Phänotyp äußert, der akzelerierter Immunseneszenz ähnelt. Vor kurzem wurden Hinweise für eine Rolle von TPPII bei DNA-Schadensantworten veröffentlicht. Dies zeigte sich in erhöhter Sensitivität von Tumoren gegenüber γ- Bestrahlung, γ-Strahlen-induzierter Kerntranslokation von TPPII und defekter p53- Aktivierung. Prinzipiell mit einer Rolle bei DNA-Schadensantworten übereinstimmend weisen unsere publizierten und präliminären, nicht publizierten Daten darauf hin, dass der durch TPPII-Defizienz hervorgerufene pleiotrope Phänotyp genomischen Instabilitätssyndromen ähnelt. Genomische Instabilität kann zelluläres und systemisches Altern, Krebs, Immundefizienz, Infertilität als auch erhöhte Radio- und Chemosensitivität verursachen. Wir möchten in der kommenden Antragsperiode diese Symptomatik weiter untersuchen und herausfinden, in wieweit TPPII tatsächlich eine Rolle bei DNA-Schadensantworten und der Aufrechterhaltung der genomischen Stabilität spielt bzw. in wiefern die beobachtete Symptomatik andere Ursachen hat. Im einzelnen untersucht werden sollen: die Ursachen der verstärkten prämaturen zellulären Seneszenz, Onkogen-induzierte Seneszenz, die Rolle von TPPII bei der malignen Transformation und in Tumorzellen und Tumoren mit hoher Expression von c-Myc, welches TPPII induziert, die Strahlen- und Chemosensitivität von primären und transformierten TPPII-defizienten Zellen und von Tumoren in vivo als auch die Ursachen der Infertilität der männlichen TPPII-Knockout-Mäuse. Darüber hinaus sollen vergleichende Proteomics-Analysen von TPPII-Knockout- und Wildtyp-Zellen und die Identifizierung von TPPII-Interaktionspartnern zur Charakterisierung der zellulären Funktionen und der Rolle in der zellulären Proteolyse beitragen.