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p53 aggregation: a prognostic biomarker and drug target?
Lena Marie Hauser
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Molekulare Biologie
Betreuer*in
Robert Zeillinger
DOI
10.25365/thesis.76886
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-23943.57207.227463-7
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Das Tumorsuppressorprotein p53, auch genannt “Wächter des Genoms“, ist ein wichtiger Faktor in der Entstehung und Entwicklung von Eierstock- und Brustkrebs. Jedoch ist mutiertes p53 aktuell weder ein Behandlungsziel noch wird es eingesetzt als Biomarker für Behandlungsentscheidungen in beiden Krebsarten. Proteinaggregation ist üblicherweise bekannt für dessen Rolle in neurodegenerativen Erkrankungen, in denen inkorrekt gefaltete Proteine ihre Funktion verlieren und die Proteinhomöostase destabilisieren. Neueste Forschung hat gezeigt, dass mehrere Tumorsuppressorproteine ein intrinsisches Potential zur Proteinaggregation zeigen, inklusive p53. Daraufhin wurden neue Wirkstoffe entwickelt, die p53-Aggregation beeinflussen, wie zum Beispiel ReACp53. In dem ReACp53 die aggregationsanfällige Sequenz von p53 bindet, unterstützt es die Faltung zur Wildtyp-Struktur von p53 und stellt somit wieder die Funktionsfähigkeit von p53 her. Diese Arbeit testet die Funktionsfähigkeit von ReACp53 in Brustkrebs-Zelllinien. Zusätzlich wird in dieser Arbeit untersucht, ob p53-Aggregation ein möglicher prognostischer Biomarker bei Eierstockkrebs ist. In beiden Projekten wird die Färbemethode „Proximity Ligation Assay“ verwendet, welche eine hohe Spezifität und Sensitivität aufweist, um Protein-Protein Interaktionen zu visualisieren. Die Methode kann sowohl bei formalinfixiertem als auch bei formalinfixiertem, paraffineingebettetem Material verwendet werden, was sie ideal für die Analyse von Zelllinien und Patientengewebe macht. Der Proximity Ligation Assay wurde hier mit zwei verschiedenen Antikörperkombination verwendet: ein p53-bindender Antikörper mit dem oligomer-bindenden Antikörper A11 und ein p53-bindender Antikörper mit dem fibrillär-bindenden Antikörper OC. Im Laufe der Arbeit wurde ebenfalls quantitative Polymerasenkettenreaktion und Immunofluoreszenz verwendet um die Genexpressionslevels von TP53, Δ40p53, Δ133p53, TP63 and TP73 und die Proteinlevel von p53, p63 und p73 in den Brustkrebs-Zelllinien zu charakterisieren. Wir konnten zeigen, dass ReACp53 die Menge an sowohl oligomerer als auch fibrillärer p53-Aggregation reduziert. Zusätzlich erhöht ReACp53 die Menge an p63 und senkt die Menge an p73. Die Menge an apoptotischen Zellen wird ebenfalls durch ReACp53 erhöht. Wir konnten zeigen, dass p53-Aggregation ein signifikanter prognostischer Biomarker für progressionsfreies Überleben in hochgradig serösem Eierstockkrebs ist. In unserer Kohorte zeigen Patientinnen mit mittlerer oder hoher fibrillärer p53-Aggregationsmenge ein längeres progressionsfreies Überleben. Sollten diese Ergebnisse in Studien mit größerer Patientenmenge bestätigt werden können, würde dies eine neue Herangehensweise an p53-Aggregation anstoßen. Dies gilt sowohl für p53-Aggregation als prognostischer Marker, als auch für p53 Aggregation als Ziel von Wirkstoffen, die p53-Aggregation in Eierstockkrebs verringern sollen.
Abstract
(Englisch)
The tumor suppressor protein p53, coined the “guardian of the genome”, has shown to be an important mechanistic factor in the development and progression of ovarian cancer and breast cancer. However, mutated p53 is currently neither a drug target nor used as biomarker for treatment guidance in both cancers. Protein aggregation is a well-known contributor to specific neurodegenerative diseases with misfolded proteins causing protein loss-of-function and the disruption of protein homeostasis. Recently, new research has shown that in cancer, multiple tumor suppressor proteins show intrinsic aggregation tendencies, including p53. In response, multiple drugs have been developed that target p53 aggregation, like ReACp53. By binding to an aggregation-prone sequence, ReACp53 attempts to stabilize the wild-type structure of p53, thereby restoring its functionality. This work aims to test the efficacy of ReACp53 in breast cancer cell lines. Additionally, this work aims to look at p53 aggregation as a possible prognostic marker in ovarian cancer. Both projects include the Proximity Ligation Assay (PLA) method, which has a high specificity and sensitivity for detecting protein-protein interaction and can be used for fixed cells and formalin-fixed paraffin-embedded (FFPE) tissue, making it ideal for the analysis of cell lines and patient samples. The PLA has been adapted with two antibody combinations: p53-binding antibody with the oligomer-binding antibody A11 or p53-antibody with the amyloid fibril-binding antibody OC. To further elucidate ReACp53 sensitivity mechanisms in the course of this work, real-time polymerase chain reaction and immunofluorescence were done to measure the expression levels of TP53, Δ40p53, Δ133p53, TP63, and TP73 and protein level of p53, p63, and p73 in breast cancer cell lines. We have shown that ReACp53 reduces both oligomer and fibril p53 aggregation. Additionally, ReACp53 increases p63 levels and reduces p73 levels. ReACp53 treatment also led to a small increase in apoptotic cells. We have also shown that fibril p53 aggregation is a statistically significant prognostic marker for progression-free survival in high-grade serous ovarian cancer. In our cohort, patients with intermediate and high fibril p53 staining have longer progression-free survival. If these findings are validated in future studies with larger patient cohorts, it could re-evaluate how we approach p53 aggregation as not only a prognostic marker, but also re-evaluate the relevance of current treatment approaches aiming to reduce p53 aggregation in ovarian cancer.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Brustkrebs Eierstockkrebs p53 Protein Aggregation p53 Aggregation Proximity Ligation Assay Biomarker
Autor*innen
Lena Marie Hauser
Haupttitel (Englisch)
p53 aggregation: a prognostic biomarker and drug target?
Publikationsjahr
2024
Umfangsangabe
89 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Robert Zeillinger
Klassifikation
42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie
AC Nummer
AC17350215
Utheses ID
73271
Studienkennzahl
UA | 066 | 834 | |