The impact of coding region variants on mutant p53 biology

编码区变异对突变 p53 生物学的影响

• 批准号: 10304135
• 负责人: Maureen E. Murphy
• 金额: $ 43.6万
• 依托单位: WISTAR INSTITUTE
• 依托单位国家: 美国
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 美国
• 起止时间: 2019-12-01 至 2024-11-30
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://reporter.nih.gov/project-details/10304135
• 关键词: Ache; Address; African; African American population; African ancestry; Alleles; Arginine; Biochemical; Biology; Cancer Biology; Cancer Institute of New Jersey; Chromatin Remodeling Factor; Clinical Trials; Code; Codon Nucleotides; DNA Binding Domain; Data; ETS2 gene; Fox Chase Cancer Center; Gene Combinations; Gene Expression; Genes; Genetic Polymorphism; Genetic Transcription; Growth; Human; Impairment; In Vitro; Investigation; Knowledge; Lead; Learning; Malignant Neoplasms; Mediating; Mediator of activation protein; Metabolism; Minor; Missense Mutation; Molecular; Molecular Conformation; Mutate; Mutation; Neoplasm Metastasis; Oncogenic; PTEN gene; Pathogenicity; Pathway interactions; Pharmaceutical Preparations; Population; Prognosis; Proline; Proteins; Publishing; Reporting; Research; Research Personnel; Role; Sampling; Single Nucleotide Polymorphism; Structure; Sum; TP53 gene; Testing; The Cancer Genome Atlas; Therapeutic; Transactivation; Tumor Biology; Tumor Suppression; Tumor Suppressor Genes; Tumor Suppressor Proteins; Tumor-Derived; Underrepresented Populations; Ursidae Family; Variant; Woman; Work; cancer risk; cancer therapy; caucasian American; clinically relevant; cytotoxicity; design; ethnic bias; follow-up; frontier; gain of function; gain of function mutation; genetic variant; improved functioning; in vivo; malignant breast neoplasm; minority health disparity; mouse model; mutant; mutant mouse model; neoplastic cell; novel; personalized medicine; protein degradation; protein function; protein protein interaction; recruit; tool; treatment response; tumor; tumor growth; tumor metabolism; tumor progression

Project Summary  It is now well accepted that tumor-­derived mutant forms of p53 are potently oncogenic.  Silencing mutant  p53,  or  inducing  the  degradation  of  this  protein,  can  markedly  impair  tumor  growth  in  vitro  and  tumor  progression in vivo.  The ability of mutant p53 to drive tumor progression is frequently mediated by protein-­ protein interaction, and this is often referred to as the “gain of function” (GOF) activity of mutant p53.  One  of  our  gaps  in  knowledge  has  been  the  identification  of  key  GOF  activities  of  mutant p53.    Another  has  been  investigation  into how  coding  region  SNPs  (single nucleotide polymorphisms)  in p53  influence  the  mutant p53 GOF.  One of the Holy Grails of cancer biology has been the identification of compounds that  can reactivate the p53 pathway in tumors containing mutant p53, by refolding mutant forms of p53 into wild  type  conformation  and  activity.   Several groups  have  reported  the  identification of  compounds that act  in  these  ways.    Another  key  gap  in  our  knowledge  has  been  how  coding  region  SNPs  (single  nucleotide  polymorphisms) in p53 impact the folding of mutant p53, and the efficacy of compounds that refold mutant  p53.    In this application, we take aim at two coding region SNPs in p53: Pro72Arg and Tyr107His.  We recently  published that the codon 72 variation is a potent intragenic modifier of mutant p53 GOF.  Specifically, the  Arg  (R72)  variant of  mutant p53  is  a superior  mediator  of tumor  cell  invasiveness  and  is associated  with  poor  prognosis  in  women  with  breast  cancer.      We  will  delve  into an  investigation of  the  influence  of  this  SNP  on  mutant  p53  GOF,  using novel  mouse  models  for  the  R175H  mutation,  containing either  P72  or  R72.  We will learn their impact on p53 structure using NMR, and on their influence on the efficacy of p53-­ refolding  compounds.    This  aim  constitutes  a  structural,  molecular  and  in  vivo  analysis  of  the  codon  72  SNP of mutant p53.  We have obtained data that the Y017H variant of p53 alters the structure and activity of this protein.  We  will  explore  the  effect  of  this  African-­specific  SNP  on  p53  function  in  a  novel  mouse  model.    We  have  identified  genes  with  impaired  transactivation by Y107H,  including  the chromatin  modifier  PADI4;; we  will  explore its impact on p53 function and tumor suppression.  In sum, for both aims we employ a combination  of gene expression, protein-­protein interaction, cytotoxicity and novel mouse models.  We have recruited  expert  collaborators  like  Donna  George  (Penn),  John  Karanicolas  (Fox  Chase  Cancer  Center)  and  Darren  Carpizo  (Rutgers-­Cancer  Institute  of  New  Jersey).    These  Investigators  bring  to  bear  their  complimentary  expertise  to  address  an  important  and  clinically-­relevant  question:  how  can  we  better  harness p53 to eradicate cancer.

项目摘要  现在人们普遍认为，肿瘤衍生的 p53 突变体形式具有潜在的致癌性。  沉默突变体  p53，或诱导该蛋白质的降解，可以显着损害体外肿瘤生长和肿瘤  体内进展。  突变体 p53 驱动肿瘤进展的能力通常由蛋白质介导 蛋白质相互作用，这通常被称为突变体 p53 的“功能获得”(GOF) 活性。  一  我们在知识方面的差距之一是对突变体 p53 的关键 GOF 活性的识别。    另一个有  一直在研究 p53 编码区 SNP（单核苷酸多态性）如何影响  突变体 p53 GOF。  癌症生物学的圣杯之一是鉴定以下化合物：  通过将 p53 突变形式重新折叠成野生型，可以重新激活含有突变 p53 的肿瘤中的 p53 通路  输入构象和活性。   几个小组已经报告了作用于中的化合物的鉴定  这些方式。    我们知识中的另一个关键差距是如何编码区域 SNP（单核苷酸  p53 中的多态性影响突变体 p53 的折叠，以及重新折叠突变体的化合物的功效  第 53 页。    在此应用中，我们针对 p53 中的两个编码区 SNP：Pro72Arg 和 Tyr107His。  我们最近  发表了密码子 72 变异是突变体 p53 GOF 的有效基因内修饰剂。  具体来说，  突变体 p53 的 Arg (R72) 变体是肿瘤细胞侵袭性的高级介质，并且与  患有乳腺癌的女性预后不良。      我们将深入调查此事的影响  突变体 p53 GOF 上的 SNP，使用 R175H 突变的新型小鼠模型，包含 P72 或  R72。  我们将使用 NMR 了解它们对 p53 结构的影响，以及它们对 p53-功效的影响 重折叠化合物。    这一目标构成了对密码子 72 的结构、分子和体内分析  突变体 p53 的 SNP。  我们获得的数据表明，p53 的 Y017H 变体改变了该蛋白质的结构和活性。  我们  将在新型小鼠模型中探索这种非洲特有的 SNP 对 p53 功能的影响。    我们有  鉴定出 Y107H 反式激活受损的基因，包括染色质修饰剂 PADI4；；我们将  探索其对 p53 功能和肿瘤抑制的影响。  总之，为了实现这两个目标，我们采用了一种组合  基因表达、蛋白质-蛋白质相互作用、细胞毒性和新型小鼠模型。  我们已经招募了  专家合作者，如唐娜·乔治（宾夕法尼亚大学）、约翰·卡拉尼科拉斯（福克斯蔡斯癌症中心）和  Darren Carpizo（新泽西州罗格斯癌症研究所）。    这些调查人员采取了他们的行动  补充专业知识来解决一个重要且与临床相关的问题：我们如何才能更好  利用 p53 来根除癌症。