The cyclin-dependent kinase (CDK) inhibitor p27 (CDKN1B) mainly functions as cell cycle regulator, which controls the progression from G1 to S phase by binding and inhibiting cyclin-E, -A/CDK2 complexes. In over 50 % of human cancers, p27 levels are reduced, which has been associated with tumor aggressiveness and poor clinical outcome. Moreover, in 8 % of endocrine tumor patients, somatic p27 mutations and genomic deletions could be observed. In our studies, 56 % of human pheochromocytomas (PCC; tumors of the medulla of adrenal glands) were associated with under-expressed p27. In our lab, we have available a rat model with a phenotypic overlap with MEN1 (multiple endocrine neoplasia) and MEN2 syndromes. These rats named MENX and they develop neuroendocrine tumors, because of a germline frameshift mutation in the gene encoding p27. In addition to parathyroid adenoma, pituitary adenoma and multifocal c-cell hyperplasia, MENX rats also develop bilateral PCC with complete penetrance. MENX rats display a phenotypic and genotypic overlap with MEN4 patients also bearing mutations in p27. Rat PCC recapitulate human PCCs regarding e.g. blood pressure, catecholamine secretion and histopahtological features. Recently, a novel role of p27 as transcriptional regulator in mouse embryonic fibroblasts (MEFs) was reported. Specifically, in these cells p27 interacts with the transcription factors (TFs) p130, E2F4 and other co-factors to associate with specific promoters of target genes to repress their expression. Although ubiquitously expressed, p27 causes exclusively neuroendocrine tumorigenesis in MEN4 patients and MENX rats. In this context, the molecular processes are unknown. So, we hypothesized a putative function of p27 as transcriptional regulator in neuroendocrine cells; for this study adrenomedullary cells were used as cell model. In contrast to MEF cells, we could show that p27 does not interact with p130 and E2F4 in adrenomedullary cells. Therefore, we suggested an interaction of p27 with other TFs in adrenomedullary cells. To investigate this issue, we performed p27 ChIP-Seq experiments. After we successfully established a suitable anti-p27 antibody and we proved binding of p27 to the chromatin in adrenomedullary cells, the p27 ChIP procedure was optimized to use ot finally for rat and human adrenomedullary tissues. Quantatitive next generation sequencing identified Runx1-binding sequences as highly enriched in rat p27 ChIP samples. Indeed, in this study Runx1 could be identified as novel direct interaction partner of p27 in rat adrenomedullary cells. Bioinformatic analyses revealed several putative p27/Runx1 target genes (e.g. Znf563, Apoc4, Tcf4 and Gata2). Expression studies showed Znf563 to be over-expressed in adrenal cells when p27 or/and Runx1 are silenced, wherease Gata2 was under-expressed and Tcf4 was unchanged. Apoc4 expression was controversial in different adrenal cell systems. In conclusion, Znf563 could be elucidated as the most promising p27/Runx1 target when p27 works as a transcriptional repressor in adrenal cells. Additionally, GATA2 was shown to interact with RUNX1 in these cells.     «

The cyclin-dependent kinase (CDK) inhibitor p27 (CDKN1B) mainly functions as cell cycle regulator, which controls the progression from G1 to S phase by binding and inhibiting cyclin-E, -A/CDK2 complexes. In over 50 % of human cancers, p27 levels are reduced, which has been associated with tumor aggressiveness and poor clinical outcome. Moreover, in 8 % of endocrine tumor patients, somatic p27 mutations and genomic deletions could be observed. In our studies, 56 % of human pheochromocytomas (PCC;...     »

Die Hauptfunktion des Cyclin-abhängige Kinase (CDK)-Inhibitors p27 (CDKN1B) ist die Regulation des Zellzyklus. Durch Bindung und Inhibierung von Cyclin E, -A/CDK2-Komplexen kontrolliert p27 den Übergang von der G1- in die S-Phase. In über 50 % aller Krebsarten ist die Expression von p27 reduziert, was mit Aggressivität der Tumoren und schlechter klinischer Prognose einher geht. Desweiteren konnten in 8 % aller Patienten mit neuroendokrinen Tumoren somatische p27-Mutationen und genomische Deletionen festgestellt werden. In Studien unserer Arbeitsgruppe konnten 56 % aller untersuchten humanen Phäochromozytomen (PCC; Tumoren der Medulla der Nebennieren) mit runterreguliertem p27-Level assoziiert werden. In unserem Labor wurde ein Rattenmodel etabliert, welches einen überlappenden Phänotyp mit dem MEN1- (multiple endokrine Neoplasie) und MEN2-Syndrom zeigt. Diese MENX-Ratten entwickeln neuroendokrine Tumoren, die von einer Keimbahn-Mutation verursacht werden, die zu einer Leserasterverschiebung des Gens führt, das für p27 kodiert. Neben Nebenschilddrüsenadenomen, Hypophysen-adenomen und multifokale C-Zelltumoren entwickeln die MENX-Ratten auch bilaterale Phäochromozytomen; letzteres mit vollständiger Penetranz. MENX-Ratten sind ein Modell für MEN4-Patienten, die phänotypisch und genotypisch mit dem Rattenmodell übereinstimmen, indem sie, aufgrund von p27-Mutationen bzgl. Blutdruck, Katecholamin-Sekretion und histopathologischen Aspekten, ähnliche Symptome aufweisen. Kürzlich wurde eine neue Funktion von p27 als transkriptioneller Regulator in murinen embryonalen Fibroblasten (MEFs) beschrieben. p27 interagiert in diesen Zellen mit den Transkriptionsfaktoren p130, E2F4 und anderen Co-Faktoren, um an spezifische Promotoren von p27-Zielgenen zu binden. In MEN4-Patienten und MENX-Ratten verursachen p27-Mutationen ausschließlich die Entwicklung neuroendokriner Tumoren, obwohl p27 ubiquitär im Organismus exprimiert wird. Die kausativen molekularen Prozesse sind dabei noch unbekannt. Daher vermuteten wir eine potenzielle Funktion von p27 als Transkriptions-Regulator in neuroendokrinen Zellen. Zur Bearbeitung des Themas wurden in dieser Arbeit adrenomedulläre Zellen, repräsentativ für neuroendokrine Zellen, verwendet. Im Gegensatz zu MEFs konnten wir zeigen, dass p27 in adrenomedullären Zellen nicht mit p130 und E2F4 interagiert. Deswegen nahmen wir an, dass p27 in diesen Zellen mit anderen Transkriptionsfaktoren and die DNS binden kann. Um diese potenziellen Interaktionspartner von p27 zu identifizieren, führten wir p27-ChIP-Seq-Experimente durch. Nachdem wir einen geeigneten anti-p27 Antikörper etabliert und die tatsächliche Bindung von p27 an die DNS adrenomedullärer Zellen bestätigen konnten, wurde das p27-ChIP-Protokoll für adrenomedulläre Gewebe von Mensch und Ratte optimiert. Unter anderem konnten per quantatitive next generation sequencing angereicherte spezifische Sequenzen für den Transkriptionsfaktor Runx1 identifiziert werden. Runx1 konnte in dieser Arbeit innovativ als Interaktionspartner von p27 in adrenomedullären Zellen von Ratten identifiziert werden. Bioinformatische Analysen ermittelten potenzielle p27/Runx1-Zielgene, wie z.B. Znf563, Apoc4, Tcf4 und Gata2. In Nebennieren-Zellen, in denen wir p27 und/oder Runx1 runterregulierten, wurde die Expression dieser Gene untersucht. Aufgrund gehemmter p27/Runx1-Expression war Znf563 überexprimiert, während Gata2 runterreguliert war. Die Expression von Tcf4 war unverändert und die Expression von Apoc4 war in verschiedenen Nebennieren-Zell-Modellen kontrovers. Wenn p27, wie oben beschrieben, als transkriptioneller Repressor agiert, konnte Znf563 als vielversprechenstes p27/Runx1-Zielgen ermittelt werden, da seine Expression nach p27/Runx1-Inhibierung erhöht war. Zusätzlich konnten wir GATA2 als Interaktionspartner von RUNX1 identifizieren.     «

Die Hauptfunktion des Cyclin-abhängige Kinase (CDK)-Inhibitors p27 (CDKN1B) ist die Regulation des Zellzyklus. Durch Bindung und Inhibierung von Cyclin E, -A/CDK2-Komplexen kontrolliert p27 den Übergang von der G1- in die S-Phase. In über 50 % aller Krebsarten ist die Expression von p27 reduziert, was mit Aggressivität der Tumoren und schlechter klinischer Prognose einher geht. Desweiteren konnten in 8 % aller Patienten mit neuroendokrinen Tumoren somatische p27-Mutationen und genomische Deletio...     »