Genomweites Screening für synthetisch letale Interaktionen identifiziert potentielle therapeutische Ziele für CENPA überexprimierenden Tumoren

Einleitung: Überexpression und Delokalisierung der Zentromer-spezifischen Histon H3 Variante CENPA werden in verschiedenen Krebsentitäten beobachtet und sind mit einer schlechten Prognose assoziiert.

Ziel: Ziel dieser Arbeit ist die Identifikation von synthetisch letalen Interaktionspartnern als therapeutische Ziele für die Behandlung von CENPA überexprimierenden Tumoren.

Methodik: Mittels eines genomweiten Screenings sollten am Modellorganismus S. cerevisiae Genmutationen bzw. Gendeletionen identifiziert werden, die synthetische Letalität in Hefestämmen mit einer Überexpression des S. cerevisiae Orthologs von CENPA (Cse4) zeigen.

Ergebnisse: Von den acht signifikantesten synthetisch letalen Interaktionspartnern, die identifiziert wurden, waren fünf Alleele von cdc7 oder dbf4. Cdc7 und Dbf4 bilden als Heteroduplex die Dbf4-dependent kinase (DDK), die eine Rolle in der DNA-Replikation spielt. Die synthetisch letalen Interaktionen von cdc7 und dbf4 mit überexprimiertem Cse4 wurden mittels Wachstumsuntersuchungen auf Agarplatten validiert. Biochemische Analysen zeigten, dass die Stabilität von überschüssigem Cse4 in einem cdc7 – 7 Stamm erhöht war. Damit übereinstimmend war die Ubiquitinierung von Cse4 in einem cdc7 Stamm reduziert. ChIP und zellbiologische Experimente zeigten eine verstärkte Delokalisierung von Cse4 zu nicht-zentromerem Chromatin im cdc7 – 7 Stamm. Des Weiteren zeigten in vitro Kinase-Assays, dass DDK Cse4 phosphoryliert.

Schlussfolgerung: Diese Untersuchungen identifizierten potentielle therapeutische Ziele für CENPA überexprimierenden Tumoren und eine bisher unbekannte Rolle des DNA-Replikationsfaktors DDK in der Regulation von Cse4 und seiner Delokalisierung zu nicht-zentromerem Chromatin. Interessanterweise werden CDC7-Inhibitoren derzeit in klinischen Studien für die Krebstherapie getestet. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass diese Inhibitoren besonders effektiv bei der Behandlung von CENPA überexprimierenden Tumoren sein sollten.