The impact of coding region variants on mutant p53 biology

点击翻译按钮获取中文摘要

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.