"Charakterisierung transkriptioneller und nicht-transkriptioneller Funktionen der Faktoren Miz1 und c-Myc in der UVB-induzierten DNA-Schadensantwort" und "Die Inhibition der Miz1-Funktion durch den Tumorsuppressor Arf führt zum Verlust der Zelladhäsion und induziert Apoptose"

Die onkogene Wirkung von c-Myc, die zur Entstehung eines breiten Spektrums maligner Tumore führt, wurde bisher hauptsächlich auf die Aktivierung von Zielgenen in einem Komplex mit Max zurückgeführt. Allerdings weisen aktuelle Studien auch auf eine bedeutende Rolle der Interaktion von c-Myc mit dem Transkriptionsfaktor Miz1 hin, die in einer transkriptionellen Repression resultiert. Daher beschäftigt sich diese Arbeit mit der Interferenz des c-Myc/Miz1-Komplexes mit der UVB-induzierten DNA-Schadensantwort sowie der Induktion der Apoptose durch den Tumorsuppressor Arf als Antwort auf onkogene Stimuli in Form erhöhter c-Myc-Mengen. Zunächst wurde durch Einsatz von murinen, embryonalen Fibroblasten, die eine Deletion der POZ-Domäne von Miz1 aufweisen, sowie durch die shRNA-vermittelte Depletion von Miz1 die Notwendigkeit von Miz1 als Aktivator der Cdkn1a Expression analysiert. Dabei konnte festgestellt werden, dass Miz1 in dem verwendeten Zellsystem keine essentielle Funktion als Transkriptionsaktivator des Zellzyklusregulators p21Cip1 einnimmt. In einem humanen Zellsystem konnte jedoch eine nicht-transkriptionelle Funktion von Miz1 in der ATR-abhängigen Signalkaskade identifiziert werden, die auf der Stabilisierung des Vermittlerproteins TopBP1 beruht und somit zur Aktivierung dieses Signalwegs führt. Diese Wirkungsweise von Miz1 basiert auf der Rekrutierung von TopBP1 zum Chromatin, was dieses vor der Ubiquitinierung durch die E3-Ligase HectH9 und dadurch vor dem proteasomalen Abbau schützt. Antagonisiert wird die stabilisierende Interaktion von Miz1 und TopBP1 durch c-Myc, dessen Überexpression die Dissoziation von TopBP1 vom Chromatin und dessen Abbau bewirkt. Dementsprechend blockieren erhöhte Mengen von c-Myc die Aktivierung der UVB-induzierten Signalkaskade und somit wahrscheinlich die Reparatur der vorliegenden Schäden. Darüber hinaus wurde die Bedeutung der Interferenz von Miz1, c-Myc und dem Tumorsuppressor Arf zum Schutz vor onkogener Transformation beschrieben. Diese potentiell tumorprotektive Wirkungsweise beruht auf der Ausbildung eines DNA-assoziierten, transkriptionell repressorischen c-Myc/Miz1/Arf-Komplexes. Die Inhibition der Transkription beinhaltet neben der Relokalisierung von Arf in das Nukleoplasma die Verdrängung des Koaktivators NPM von Miz1. Zudem konnte die Ausbildung von Heterochromatin in den Promotorbereichen der Zielgene nachgewiesen werden. Darüber hinaus induziert die Assoziation mit c-Myc und Arf die post-translationelle Modifikation von Miz1 durch das Ubiquitin-ähnliche Molekül SUMO. Da c-Myc die Sequenz eines hochkonservierten SUMO-Interaktionsmotifs (SIM) aufweist und in vitro SUMO-Spezies bindet, könnte sowohl die SUMOylierung von Miz1 als auch die Bindung des modifizierten Miz1-Proteins durch c-Myc an der Aufrechterhaltung des repressiven Chromatinstatus involviert sein. Neben dem Zellzyklusinhibitor P15INK4B reprimiert dieser Komplex eine Vielzahl von Genen, welche sowohl die Zell-Zell- als auch die Zell-Matrixadhäsion vermitteln. Daher führt die Expression von Miz1, c-Myc und Arf zum Verlust der Zelladhäsion und löst somit Anoikis aus. Da für die Ausbildung dieses repressiven Komplexes die Interaktion von Arf und Miz1 mit dem Transkriptionsfaktor c-Myc essentiell ist, liegt die Vermutung nahe, dass die Proteinmengen von c-Myc für den Wechsel von Seneszenz zu Apoptose entscheiden sind. Daher könnte diese Funktionsweise des c-Myc/Miz1-Komplexes eine Möglichkeit zur Eliminierung von Zellen mit onkogenen Mutationen darstellen

The Arf tumor suppressor protein inhibits Miz1 to suppress cell adhesion and induce apoptosis

Arf assembles a complex containing Miz1, heterochromatin, and histone H3K3 to block expression of genes involved in cell adhesion and signal transduction. The resulting blockade of cell–cell and cell–matrix interactions facilitates elimination of cells carrying oncogenic mutations

Biallelic loss-of-function variants in PLD1 cause congenital right-sided cardiac valve defects and neonatal cardiomyopathy

Congenital heart disease is the most common type of birth defect, accounting for one-third of all congenital anomalies. Using whole-exome sequencing of 2718 patients with congenital heart disease and a search in GeneMatcher, we identified 30 patients from 21 unrelated families of different ancestries with biallelic phospholipase D1 (PLD1) variants who presented predominantly with congenital cardiac valve defects. We also associated recessive PLD1 variants with isolated neonatal cardiomyopathy. Furthermore, we established that p.I668F is a founder variant among Ashkenazi Jews (allele frequency of ~2%) and describe the phenotypic spectrum of PLD1-associated congenital heart defects. PLD1 missense variants were overrepresented in regions of the protein critical for catalytic activity, and, correspondingly, we observed a strong reduction in enzymatic activity for most of the mutant proteins in an enzymatic assay. Finally, we demonstrate that PLD1 inhibition decreased endothelial-mesenchymal transition, an established pivotal early step in valvulogenesis. In conclusion, our study provides a more detailed understanding of disease mechanisms and phenotypic expression associated with PLD1 loss of function

The ARID1B spectrum in 143 patients: from nonsyndromic intellectual disability to Coffin–Siris syndrome

Purpose: Pathogenic variants in ARID1B are one of the most frequent causes of intellectual disability (ID) as determined by large-scale exome sequencing studies. Most studies published thus far describe clinically diagnosed Coffin–Siris patients (ARID1B-CSS) and it is unclear whether these data are representative for patients identified through sequencing of unbiased ID cohorts (ARID1B-ID). We therefore sought to determine genotypic and phenotypic differences between ARID1B-ID and ARID1B-CSS. In parallel, we investigated the effect of different methods of phenotype reporting. Methods: Clinicians entered clinical data in an extensive web-based survey. Results: 79 ARID1B-CSS and 64 ARID1B-ID patients were included. CSS-associated dysmorphic features, such as thick eyebrows, long eyelashes, thick alae nasi, long and/or broad philtrum, small nails and small or absent fifth distal phalanx and hypertrichosis, were observed significantly more often (p < 0.001) in ARID1B-CSS patients. No other significant differences were identified. Conclusion: There are only minor differences between ARID1B-ID and ARID1B-CSS patients. ARID1B-related disorders seem to consist of a spectrum, and patients should be managed similarly. We demonstrated that data collection methods without an explicit option to report the absence of a feature (such as most Human Phenotype Ontology-based methods) tended to underestimate gene-related features

"Charakterisierung transkriptioneller und nicht-transkriptioneller Funktionen der Faktoren Miz1 und c-Myc in der UVB-induzierten DNA-Schadensantwort" und "Die Inhibition der Miz1-Funktion durch den Tumorsuppressor Arf führt zum Verlust der Zelladhäsion und induziert Apoptose"

Die onkogene Wirkung von c-Myc, die zur Entstehung eines breiten Spektrums maligner Tumore führt, wurde bisher hauptsächlich auf die Aktivierung von Zielgenen in einem Komplex mit Max zurückgeführt. Allerdings weisen aktuelle Studien auch auf eine bedeutende Rolle der Interaktion von c-Myc mit dem Transkriptionsfaktor Miz1 hin, die in einer transkriptionellen Repression resultiert. Daher beschäftigt sich diese Arbeit mit der Interferenz des c-Myc/Miz1-Komplexes mit der UVB-induzierten DNA-Schadensantwort sowie der Induktion der Apoptose durch den Tumorsuppressor Arf als Antwort auf onkogene Stimuli in Form erhöhter c-Myc-Mengen. Zunächst wurde durch Einsatz von murinen, embryonalen Fibroblasten, die eine Deletion der POZ-Domäne von Miz1 aufweisen, sowie durch die shRNA-vermittelte Depletion von Miz1 die Notwendigkeit von Miz1 als Aktivator der Cdkn1a Expression analysiert. Dabei konnte festgestellt werden, dass Miz1 in dem verwendeten Zellsystem keine essentielle Funktion als Transkriptionsaktivator des Zellzyklusregulators p21Cip1 einnimmt. In einem humanen Zellsystem konnte jedoch eine nicht-transkriptionelle Funktion von Miz1 in der ATR-abhängigen Signalkaskade identifiziert werden, die auf der Stabilisierung des Vermittlerproteins TopBP1 beruht und somit zur Aktivierung dieses Signalwegs führt. Diese Wirkungsweise von Miz1 basiert auf der Rekrutierung von TopBP1 zum Chromatin, was dieses vor der Ubiquitinierung durch die E3-Ligase HectH9 und dadurch vor dem proteasomalen Abbau schützt. Antagonisiert wird die stabilisierende Interaktion von Miz1 und TopBP1 durch c-Myc, dessen Überexpression die Dissoziation von TopBP1 vom Chromatin und dessen Abbau bewirkt. Dementsprechend blockieren erhöhte Mengen von c-Myc die Aktivierung der UVB-induzierten Signalkaskade und somit wahrscheinlich die Reparatur der vorliegenden Schäden. Darüber hinaus wurde die Bedeutung der Interferenz von Miz1, c-Myc und dem Tumorsuppressor Arf zum Schutz vor onkogener Transformation beschrieben. Diese potentiell tumorprotektive Wirkungsweise beruht auf der Ausbildung eines DNA-assoziierten, transkriptionell repressorischen c-Myc/Miz1/Arf-Komplexes. Die Inhibition der Transkription beinhaltet neben der Relokalisierung von Arf in das Nukleoplasma die Verdrängung des Koaktivators NPM von Miz1. Zudem konnte die Ausbildung von Heterochromatin in den Promotorbereichen der Zielgene nachgewiesen werden. Darüber hinaus induziert die Assoziation mit c-Myc und Arf die post-translationelle Modifikation von Miz1 durch das Ubiquitin-ähnliche Molekül SUMO. Da c-Myc die Sequenz eines hochkonservierten SUMO-Interaktionsmotifs (SIM) aufweist und in vitro SUMO-Spezies bindet, könnte sowohl die SUMOylierung von Miz1 als auch die Bindung des modifizierten Miz1-Proteins durch c-Myc an der Aufrechterhaltung des repressiven Chromatinstatus involviert sein. Neben dem Zellzyklusinhibitor P15INK4B reprimiert dieser Komplex eine Vielzahl von Genen, welche sowohl die Zell-Zell- als auch die Zell-Matrixadhäsion vermitteln. Daher führt die Expression von Miz1, c-Myc und Arf zum Verlust der Zelladhäsion und löst somit Anoikis aus. Da für die Ausbildung dieses repressiven Komplexes die Interaktion von Arf und Miz1 mit dem Transkriptionsfaktor c-Myc essentiell ist, liegt die Vermutung nahe, dass die Proteinmengen von c-Myc für den Wechsel von Seneszenz zu Apoptose entscheiden sind. Daher könnte diese Funktionsweise des c-Myc/Miz1-Komplexes eine Möglichkeit zur Eliminierung von Zellen mit onkogenen Mutationen darstellen

Miz1 and HectH9 regulate the stability of the checkpoint protein, TopBP1

The Myc-associated zinc-finger protein, Miz1, activates transcription of the p21cip1 gene in response to UV irradiation. Miz1 associates with topoisomerase II binding protein1 (TopBP1), an essential activator of the Atr kinase. We show here that Miz1 is required for the recruitment of a fraction of TopBP1 to chromatin, for the protection of TopBP1 from proteasomal degradation and for Atr-dependent signal transduction. TopBP1 that is not bound to chromatin is degraded by the HectH9 (Mule, ARF-BP1 and HUWE1) ubiquitin ligase. Myc antagonizes the binding of TopBP1 to Miz1; as a result, expression of Myc leads to dissociation of TopBP1 from chromatin, reduces the amount of total TopBP1 and attenuates Atr-dependent signal transduction. Our data show that Miz1 and Myc affect the activity of the Atr checkpoint through their effect on TopBP1 chromatin association and stability

Maximizing the Efficacy of MAPK-Targeted Treatment in PTENLOF/BRAFMUT Melanoma through PI3K and IGF1R Inhibition

The introduction of MAPK pathway inhibitors paved the road for significant advancements in the treatment of BRAF-mutant (BRAF(MUT)) melanoma. However, even BRAF/MEK inhibitor combination therapy has failed to offer a curative treatment option, most likely because these pathways constitute a codependent signaling network. Concomitant PTEN loss of function (PTEN(LOF)) occurs in approximately 40% of BRAF(MUT) melanomas. In this study, we sought to identify the nodes of the PTEN/PI3K pathway that would be amenable to combined therapy with MAPK pathway inhibitors for the treatment of PTEN(LOF)/BRAF(MUT) melanoma. Large-scale compound sensitivity profiling revealed that PTEN(LOF) melanoma cell lines were sensitive to PI3Kβ inhibitors, albeit only partially. An unbiased shRNA screen (7,500 genes and 20 shRNAs/genes) across 11 cell lines in the presence of a PI3Kβ inhibitor identified an adaptive response involving the IGF1R-PI3Kα axis. Combined inhibition of the MAPK pathway, PI3Kβ, and PI3Kα or insulin-like growth factor receptor 1 (IGF1R) synergistically sustained pathway blockade, induced apoptosis, and inhibited tumor growth in PTEN(LOF)/BRAF(MUT) melanoma models. Notably, combined treatment with the IGF1R inhibitor, but not the PI3Kα inhibitor, failed to elevate glucose or insulin signaling. Taken together, our findings provide a strong rationale for testing combinations of panPI3K, PI3Kβ + IGF1R, and MAPK pathway inhibitors in PTEN(LOF)/BRAF(MUT) melanoma patients to achieve maximal response