Identification and Characterization of Novel Candidate Oncogenes

Abstract

Using computer-assisted sequence homology searches we identified three genes encoding proteins similar to certain fusion partner proteins in cancer. The novel APRIL gene was localized to 15q25 and encodes a protein, containing an acidic amino-acid region similar to that/those of leukemia-associated fusion partner proteins DEK and SET. The N-terminus of APRIL contains leucine-rich repeats. The mouse APRIL cDNA sequence is also described. Human APRIL is present in the nucleoplasm.The APRIL is expressed in majority of human adult and mouse embryonic cell types. Furthermore, it seems to be overexpressed in astrocytomas. The novel TFG gene maps to 3q11-12. The protein contains a coiled-coil domain and shares a region rich in S, P, Y, G, and Q amino acids with sarcoma-asociated FUS and EWS. Mouse and C. elegans TFG orthologus, as well as the N-terminal part of TFG from pig, zebra fish and S. mansoni, were also identified. The TFG gene is expressed in a wide range of human adult and mouse embryonic tissues. The TFG protein localizes to unknown cytoplasmic structures. However, a diffuse nuclear fluorescence was observed upon deletion of the TFG coiled-coil domain. The 5' end of TFG cDNA corresponds to the sequence previously reported to be fused to the 3' end of the NTRK1 in papillary thyroid carcinoma. The recently descibed RBP56 protein is highly homologous to EWS and FUS. We have found that a subset of extraskeletal myxoid chondrosarcomas contain a fusion gene between the RBP56 gene on 17q11 and the CHN gene on 9q22, encoding RBP56-CHN fusion protein.

Abstract (Swedish)

Popular Abstract in Swedish

Det övergripande målet med forskningsprojektet var att identifiera och karakterisera nya gener som liknar de kända sarkomförändrade generna FUS och EWS. De FUS eller EWS lika kandidatgenernas möjliga samband med tumörutveckling skulle sedan undersökas. Strategin var baserad på homologisökningar i de HUGO genererade EST databaserna för att hitta FUS-or EWS-liknande transkript. Kandidatgenernas läge på kromosomerna bestämdes med hjälp av hybridisering till YAC bibliotek och in situ hybridisering. Nya sökningar i databaser, innehållande kromosomförändringar i olika tumörer, gjordes för att hitta tumörer med kromosombrott i de kromosomdelar där generna lokaliserats. Kandidatgenerna undersöktes sedan i sådana tumörer för att leta efter tecken på tumörassocierade förändringar. Genom att söka överlappande EST sekvenser kunde större delar av de FUS och EWS-liknande generna sättas samman och sekvenserna konfirmeras med RT-PCR och sekvensanalys. I några fall måste delar av de nya generna isoleras med hjälp av RACE tekniker. Vi studerade också hur konserverade generna är under evolutionen genom att isolera och jämföra motsvarande gener i flera andra arter. Dessutom, söktes efter liknande gener vars genprodukter påminde om kandidatgenernas produkter och vars funktioner var kända. De nya genernas funktioner undersöktes också genom att studera deras expression i olika mus eller människovävnader och i olika celltyper. Genprodukternas cellulära distribution undersöktes genom att skapa artificiella kopplingar mellan kandidatgenerna och genen för grönt fluorescent protein (GFP). När de artificiella generna förs in i levande celler produceras fusionsproteiner med en grön fluorescent del. Med hjälp av sådan teknik kunde man i fluorescensmikroskop direkt se var i cellerna genprodukterna befann sig och därigenom få viktig information om deras funktioner. Tre nya humana gener, TFG, APRIL, RBP56, isolerades eller identifierades. TFG är ett cytoplasma protein, som visade sig vara viktig för uppkomsten av skjöldkörtelcancer, där den är en del av fusionsgen med NTRK1. Dessutom är TFG länkad till ALK i somliga anaplastiska lymfom. Detta tyder på att TFG i fusionsproteiner kan aktivera flera olika tyrosine kinaser och därigenom deras onkogena potentialer. TFG sitter i kromosomband 3q11-12. APRIL är nära släkt med flera kända onkogener och är överaktiv i hjärntumörer men inga tumörskador har ännu hittats i APRIL. APRIL sitter i kromosomband 15q25 och kodar för ett kärnprotein, möjligen en fosfatashämmare. Detta kan vara viktigt för cellcykel kontroll, transkriptionell kontroll, eller transporter i kärnan. RBP56 som är mycket nära släkt med FUS och EWS visade sig ersätta EWS i dess roll som tumörgen i vissa broskvävnadstumörer. RBP56 sitter i kromosomband 17q11 och är genom en translokation med kromosomband 9q22 i broskvävnadtumörer kopplad till genen CHN. RBP56 sköter, liksom FUS och EWS viktiga funktioner i cellens hantering av mRNA. Strategin att leta efter nya tumörförändrade gener genom dator-baserade homologi-sökningar kompletterat med experimentellt arbete visade sig framgångsrik. Fortsatt utforskning av TFG, APRIL och RBP56 krävs för att avslöja mer om deras roller i tumörtutveckling.

• author: Mencinger, Marina
• supervisor: [unknown] [unknown]
• opponent: Professor Pierotti, Marco A, Division of Experimantal Oncology A, Instituto Nazionale Tumori, Via G Venezian 1, 20133 Milano, Italy
• organization: Division of Clinical Genetics
• publishing date: 2000
• type: Thesis
• publication status: published
• subject: Medical Genetics
• keywords: Klinisk genetik, Clinical genetics, RBP56, APRIL, TFG, FUS, EWS, EST database, fusion genes, chromosome, molecular genetics, cancer, Cytology, oncology, cancerology, Cytologi, onkologi
• pages: 120 pages
• defense location: Föreläsningssal 1, Central blocket, University Hospital
• defense date: 2000-02-15 10:15:00
• external identifiers: other:ISRN: LUMEDW/MECG-1018-SE
• ISBN: 91-628-4013-4
• language: English
• LU publication?: yes
• id: d03e90f9-5787-4d71-808a-87e16f35c876 (old id 40652)
• date added to LUP: 2016-04-04 12:57:37
• date last changed: 2018-11-21 21:11:33