Julia Eva Ines Hofstetter

• The transcription factor MYC is a onco-protein, found to be deregulated in many human cancers. High MYC levels correlate with an aggressive tumor outcome and poor survival rates. Despite MYC being discovered as an oncogene already in the 1970s, how MYC regulates transcription of its target genes, which are involved in cellular growth and proliferation, is not fully understood yet. In this study, the question how MYC influences factors interacting with the RNA polymerase II ensuring productive transcription of its target genes was addressedThe transcription factor MYC is a onco-protein, found to be deregulated in many human cancers. High MYC levels correlate with an aggressive tumor outcome and poor survival rates. Despite MYC being discovered as an oncogene already in the 1970s, how MYC regulates transcription of its target genes, which are involved in cellular growth and proliferation, is not fully understood yet. In this study, the question how MYC influences factors interacting with the RNA polymerase II ensuring productive transcription of its target genes was addressed using quantitative mass spectrometry. By comparing the interactome of RNA polymerase II under varying MYC levels, several potential factors involved in transcriptional elongation were identified. Furthermore, the question which of those factors interact with MYC was answered by employing quantitative mass spectrometry of MYC itself. Thereby, the direct interaction of MYC with the transcription elongation factor SPT5, a subunit of the DRB-sensitivity inducing factor, was discovered and analyzed in greater detail. SPT5 was shown to be recruited to chromatin by MYC. In addition, the interaction site of MYC on SPT5 was narrowed down to its evolutionary conserved NGN-domain, which is the known binding site for SPT4, the earlier characterized second subunit of the DRB-sensitivity inducing factor. This finding suggests a model in which MYC and SPT4 compete for binding the NGN-domain of SPT5. Investigations of the SPT5-interacting region on MYC showed binding of SPT5 to MYC’s N-terminus including MYC-boxes 0, I and II. In order to analyze proteins interacting specifically with the N-terminal region of MYC, a truncated MYC-mutant was used for quantitative mass spectrometric analysis uncovering reduced binding for several proteins including the well-known interactor TRRAP and TRRAP-associated complexes. Summarized, ...…
• Bei dem Transkriptionsfaktor MYC handelt es sich um ein Onkoprotein, welches in einer Vielzahl der menschlichen Krebserkrankungen in erhöhter Konzentration vorliegt, was wiederum mit einem schweren Krankheitsverlauf einhergeht. Bereits in den 1970iger Jahren wurde das Protein MYC als ein Onkoprotein identifiziert, aber wie es die Transkription seiner großen Bandbreite an Zielgenen, welche für Zellwachstum und -proliferation verantwortlich sind, reguliert, ist bisher noch nicht eindeutig geklärt. In dieser Arbeit wurde die zentrale FrageBei dem Transkriptionsfaktor MYC handelt es sich um ein Onkoprotein, welches in einer Vielzahl der menschlichen Krebserkrankungen in erhöhter Konzentration vorliegt, was wiederum mit einem schweren Krankheitsverlauf einhergeht. Bereits in den 1970iger Jahren wurde das Protein MYC als ein Onkoprotein identifiziert, aber wie es die Transkription seiner großen Bandbreite an Zielgenen, welche für Zellwachstum und -proliferation verantwortlich sind, reguliert, ist bisher noch nicht eindeutig geklärt. In dieser Arbeit wurde die zentrale Frage untersucht, wie MYC die Proteine beeinflusst, die mit der RNA-Polymerase II interagieren, um dadurch eine schnelle und produktive Transkription seiner Zielgene zu ermöglichen. Hierfür wurden mittels der Durchführung massenspektrometrischer Untersuchungen Proteine, die in der An- und Abwesenheit von MYC mit der RNA-Polymerase II interagieren, identifiziert, was eine MYC-bedingte Änderung einiger Elongationsfaktoren im Interaktom der RNA-Polymerase II aufzeigte. Des Weiteren wurden ebenfalls unter Zuhilfenahme massenspektrometrischer Analysen Proteine bestimmt, die mit MYC selbst interagieren. Hierdurch konnte die bisher unbeschriebene, direkte Interaktion zwischen MYC und SPT5, der großen Untereinheit des DRB-sensitivity inducing factors, aufgedeckt und näher analysiert werden. Es konnte gezeigt werden, dass MYC SPT5 zum Chromatin rekrutiert. Weiter konnte nachgewiesen werden, dass MYC mit der evolutionär konservierten NGN-Domäne von SPT5 interagiert, an welche auch SPT4, die zweite Untereinheit des DRB-sensitivity inducing factors, bindet. Dies resultiert in dem Modell, dass MYC mit SPT4 um die Bindestelle auf SPT5 konkurriert und durch dieses ersetzt werden kann. Die Nähere Untersuchung der Bindestelle von SPT5 auf MYC zeigte eine Binderegion im N-terminalen Bereich von MYC auf, der die MYC-Boxen 0, I und II miteinschließt. Um Proteine zu identifiziert, die selektiv mit dem N-terminalen Bereich von MYC interagieren, ...…