МЕГАГРАНТЫ

Лаборатория молекулярной фармакологии

О лаборатории

Наименование проекта Регуляторы активности белков семейства р53 как инновационные мишени в противораковой терапии

Ссылка на официальный сайт

№ договора:
11.G34.31.0069

Наименование ВУЗа:
ФГБОУ ВПО "Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)"

Области научных исследований:
Биотехнологии

Цель проекта:
Исследование механизмов регуляции стабильности онкосупрессора р73 за счет малых ингибиторов Е3-специфической убиквитин-лигазы ITCH.

Основные задачи проекта:
1. Изучить влияние ингибиторов убиквитин-лигазы ITCH, специфической для р73, на стабильность последнего.
2. Создать новую, более специфическую библиотеку молекулярных ингибиторов ITCH.
3. Проверить онкосупрессорные функции сочетанной химиотерапии с ингибированием ITCH.
4. Возможное применение ингибиторов ITCH в области лечения нейродегенеративных заболеваний и воспалительных процессах.

Ведущий учёный

vu mini 69 

ФИО: Мелино Дженнаро

 

Ученые степень и звание:
M.D., Ph.D., Профессор

Занимаемая должность:
- Факультет Медицины, Римский Университет «Тор Вергата», Рим, Италия - - Директор, профессор департамента молекулярной биологии;
- Совет по медицинским исследованиям, секция токсикологии, Листер, Великобритания - Руководитель программы.

Области научных интересов:
Биотехнологии

Научное признание:
- Премия Фельтринелли 2009, присуждаемая президентом Италии
- «Награда Антонини» 2010, Итальянского Биохимического Общества
- Главный редактор «Дифференциация клеточной гибели» (Нейче Паблишинг Групп, Лондон; импакт-фактор 8,192)
- Главный редактор «Клеточная гибель и болезни» (Нейче Паблишинг Групп, Лондон)

Rufini A, Niklison-Chirou MV, Inoue S, Tomasini R, Harris IS, Marino A, Federici M, Dinsdale D, Knight RA, Melino G, Mak TW. TAp73 depletion accelerates aging through metabolic dysregulation. Genes Dev. 2012 Sep 15;26(18):2009-14.

Tucci P, Agostini M, Grespi F, Markert EK, Terrinoni A, Vousden KH, Muller PA, Dötsch V, Kehrloesser S, Sayan BS, Giaccone G, Lowe SW, Takahashi N, Vandenabeele P, Knight RA, Levine AJ, Melino G. Loss of p63 and its microRNA-205 target results in enhanced cell migration and metastasis in prostate cancer. Proc Natl Acad Sci U S A. 2012 Sep 18;109(38):15312-7. Epub 2012 Sep 4.

Agostini M, Tucci P, Steinert JR, Shalom-Feuerstein R, Rouleau M, Aberdam D, Forsythe ID, Young KW, Ventura A, Concepcion CP, Han YC, Candi E, Knight RA, Mak TW, Melino G. microRNA-34a regulates neurite outgrowth, spinal morphology, and function. Proc Natl Acad Sci U S A. 2011 Dec 27;108(52):21099-104. Epub 2011 Dec 12.

Agostini M, Tucci P, Killick R, Candi E, Sayan BS, Rivetti di Val Cervo P, Nicotera P, McKeon F, Knight RA, Mak TW, Melino G. Neuronal differentiation by TAp73 is mediated by microRNA-34a regulation of synaptic protein targets. Proc Natl Acad Sci U S A. 2011 Dec 27;108(52):21093-8. Epub 2011 Dec 12.
Sayan BS, Yang AL, Conforti F, Tucci P, Piro MC, Browne GJ, Agostini M, Bernardini S, Knight RA, Mak TW, Melino G. Differential control of TAp73 and DeltaNp73 protein stability by the ring finger ubiquitin ligase PIR2. Proc Natl Acad Sci-USA. 2010 Jul 20;107(29):12877-82.

Wilhelm MT, Rufini A, Wetzel MK, Tsuchihara K, Inoue S, Tomasini R, Itie-Youten A, Wakeham A, Arsenian-Henriksson M, Melino G, Kaplan DR, Miller FD, Mak TW. Isoform-specific p73 knockout mice reveal a novel role for delta-Np73 in the DNA damage response pathway. Genes Dev. 2010 Mar 15;24(6):549-60.

Tomasini R, Tsuchihara K, Tsuda C, Lau SK, Wilhelm M, Rufini A, Tsao MS, Iovanna JL, Jurisicova A, Melino G, Mak TW. TAp73 regulates the Spindle Asembly Checkpoint by modulating BubR1 activity. Proc Natl Acad Sci-USA. 2009. 20;106(3):797-802.

Tomasini R, Tsuchihara K, Wilhelm M, Fujitani M, Rufini A, Cheung CC, Khan F, Itie-Youten A, Wakenham A, Tsao MS, Iovanna JL, Squire J, Jurisica I, Kaplan D, Melino G, Jurisicova A, Mak TW. TAp73 knockout shows genomic instability with infertilità and tumor suppressor functions. Genes & Develpment. 2008. 22, 19: 2677-91.

Sayan BS, Sayan AE, Yang AL, Aqueilan RI, Candi E, Cohen GM, Knight RA, Croce CM, Melino G. Cleavage of the transcription-inhibitory domain of p63 by caspases enhances apoptosis. Proc Natl Acad Sci-USA. 2007. 104, 26: 10871-10876.

Rossi M, Aqeilan R, Neale M, Candi E, Salomoni P, Knight RA, Croce CM, Melino G. The E3 ubiquitin ligase ITCH controls the protein stability of p63. Proc Natl Acad Sci-USA. 2006. 103, 34: 12753-12758.

Rossi M, De Laurenzi V, Munarriz E, Green DR, Liu Y-C, Vousden KH, Cesareni G, Melino G. The ubiquitin-protein ligase Itch regulates p73 stability. EMBO J. 2005. 24 (4): 836-848.

Gressner O, Schilling T, Lorenz K, Schleithoff ES, Koch A, Schultze-Bergkamen H, Lena AM, Candi E, Terrinoni A, Catani MV, Oren M, Melino G, Krammer PH, Stremmel W, Mueller M. TAp63a induces apoptosis by activating signaling via death receptors and mitochondria. EMBO J. 2005. 24 (13): 2458-71.

Gong JG, Costanzo A, Yang HQ, Melino G, Kaelin WG, Levrero M, Wang JYJ. The tyrosine kinase c-Abl regulates p73 in apoptotic response to cisplatin-induced DNA damage. Nature. 1999. 399: 806-809.

Melino G, Bernassola F, Corasaniti MT, Knight RA, Nistico G, Finazzi-Agro A. S-nitrosylation regulates apoptosis. Nature. 1997. 388: 432-433.

Научные результаты

Проведен обзор литературных данных о фундаментальных исследованиях Е3 лигаз специфичных для семейства белков р53. Аналитический обзор создавался для теоретического обоснования проведения высокопроизводительного или углубленного скрининга (в зависимости от первичных результатов) ингибиторов Е3 лигаз, в частности ITCH. Проведенный обзор свидетельствуют об актуальности и новизне темы исследований. Первые публикации по теме появились не ранее 2005 г. Интенсивно исследуется воздействие ингибиторов Е3 лигаз на жизненный цикл клетки подвергнутой генотоксическому стрессу, а также на механизмы раковых и нейродегенеративных заболеваний. Представленные данные достаточно противоречивы. Тема находится в состоянии интенсивного развития. Материалы аналитического обзора литературы были использованы при подготовке цикла семинаров проведенного проф. Д. Мелино в СПбГТИ(ТУ) и семинара проведенного д.б.н. Н. А. Барлевым для сотрудников лаборатории молекулярной фармакологии СПбГТИ(ТУ).

Сравнительный анализ данных скрининга ингибиторов р73 Е3 лигаз показал ряд очевидных недостатков предложенных соединений-кандидатов. Эффективная концентрация удачных образцов составляет величину порядка 10 µM. Кроме того, следует отметить, что эффективная концентрация ингибитора в случае применения на выделенном белке-рецепторе в три раза превышает концентрацию эффективную в случае клеточной модели. Данный факт свидетельствует о низкой селективности ингибитора по отношению к выбранной мишени, что приводит к появлению дополнительных механизмов индуцирования апоптоза.

Разработана и опробована схема экспериментов, подобранная на основе обзора литературы:

методика проведения скрининга ингибиторов Е3 лигазы на убиквитиновой модели
оптимизированная методика выделения и очистки протеасом, которые будут использованы на всех последующих этапах научно-исследовательской работы. Методика выделения протеасом подготовлена с использованием методов клеточной и молекулярной биологии, а также ионной хроматографии.

Проведено создание первичного набора соединений на базе имеющейся в СПбГТИ(ТУ) библиотеке образцов. Критерием отбора служил 2D коэффициент Танимото, определяемый по отношению к заведомо эффективным образцам.

Deletion including the oligophrenin-1 gene associated with enlarged cerebral ventricles, cerebellar hypoplasia, seizures and ataxia D Tentler, P Gustavsson, J Leisti, M Schueler, J Chelly, E Timonen, G Anner´en, HF Willard and N Dahl European Journal of Human Genetics (1999) 7, 541–548

p73 in Cancer
Alessandro Rufini, Massimiliano Agostini, Francesca Grespi, Richard Tomasini, Berna S. Sayan, Maria Victoria Niklison-Chirou, Franco Conforti, Tania Velletri, Antonio Mastino, Tak W. Mak, Gerry Melino and Richard A. Knight Genes & Cancer 2(4) 2011 491–502

Acetylation of p53 Activates Transcription through Recruitment of Coactivators/Histone Acetyltransferases
Nickolai A. Barlev, Lin Liu, Nabil H. Chehab, Kyle Mansfield, Kimberly G. Harris, Thanos D. Halazonetis, and Shelley L. Berger Molecular Cell, Vol. 8, 1243–1254, December, 2011

DNA methylation silences miR-132 in prostate cancer
A Formosa, AM Lena, EK Markert, S Cortelli, R Miano, A Mauriello, N Croce, J Vandesompele, P Mestdagh, E Finazzi-Agro', AJ Levine, G Melino, S Bernardini and E Candi Oncogene (2013) 32, 127 - 134

Respiratory distress and perinatal lethality in Nedd4-2-deficient mice
Natasha A. Boase1, Grigori Y. Rychkov, Scott L. Townley, Anuwat Dinudom, Eleanora Candi, Anne K. Voss, Tatiana Tsoutsman, Chris Semsarian, Gerry Melino, Frank Koentgen, David I. Cook & Sharad Kumar Nat Commun. 2011 April; 2: 287, 1-9

P73 regulates cisplatin-induced apoptosis in ovarian cancer cells via a calcium/calpain-dependent mechanism
S Al-Bahlani, M Fraser, AYC Wong, BS Sayan, R Bergeron, G Melino and BK Tsang Oncogene (2011) 30, 4219–4230

p63, a Story of Mice and Men
Hans Vanbokhoven, Gerry Melino, Eleonora Candi and Wim Declercq Journal of Investigative Dermatology (2011), Volume 131 1196-1207

DNp63 is an ectodermal gatekeeper of epidermal morphogenesis
R Shalom-Feuerstein, AM Lena, H Zhou, S De La Forest Divonne, H Van Bokhoven, E Candi, G Melino and D Aberdam Cell Death and Differentiation (2011) 18, 887–896

p63 is a suppressor of tumorigenesis and metastasis interacting with mutant p53 (Review)
G Melino Cell Death and Differentiation (2011) 18, 1487–1499

MicroRNA-203 contributes to skin re-epithelialization
G Viticchie, AM Lena, F Cianfarani, T Odorisio, M Annicchiarico-Petruzzelli, G Melino and E Candi Cell Death and Disease (2012) 3, e435

The Cul4A–DDB1 E3 ubiquitin ligase complex represses p73 transcriptional activity
M Malatesta, A Peschiaroli, EM Memmi, J Zhang, A Antonov, DR Green, NA Barlev, AV Garabadgiu, P Zhou, G Melino and F Bernassola Oncogene (2012), 1–6

Back to top