Die Fehlaktivierung von Proto-Onkogenen und/oder der Mangel an Tumorsuppressorgenen sind ein grundlegender Bestandteil von Krebserkrankungen, die eine veränderte Signalübertragung in der Zelle auslösen, die zur Tumorentstehung und Tumorprogression führt. Das MYC-Onkogen, das für den Transkriptionsfaktor MYC kodiert, ist schätzungsweise bei über 70% aller menschlichen Krebserkrankungen hochreguliert oder konstitutiv exprimiert. Er spielt eine zentrale Rolle in zellulären Schlüsselfunktionen und regulatorischen Netzwerken, wie Zellzyklus, Zellwachstum, Proliferation, Apoptose, Seneszenz, Energieproduktion, Stoffwechsel und RNA-Biologie. Das von Hippel Lindau (VHL) Tumorsuppressorprotein, das durch das VHL-Gen kodiert wird, ist Teil eines E3-Ubiquitin-Ligase-Komplexes, der hauptsächlich dafür bekannt ist, HIF für den proteasomalen Abbau unter normoxischen Bedingungen zu markieren. Eine VHL-Mutation oder ein VHL-Mangel prädisponieren Patienten für eine Reihe hochmaligner Krebsarten, darunter das klarzellige Nierenzellkarzinom (ccRCC). Eine Interaktion zwischen dem Onkoprotein MYC und VHL wurde im Zellkern identifiziert, die eine nicht-proteolytische Ubiquitylierung von MYC beinhaltet. ChIP-Seq-Analysen aus unserem Labor deuten darauf hin, dass MYC und VHL mit einer Untergruppe von MYC-Zielgenen interagieren, die selten spezifische HIF-Ziele zu sein scheinen. Wir konnten die Interaktion von VHL und MYC sowie von MYC und VHL 2C durch Immunpräzipitation bestätigen. Im Zusammenhang mit DMOG zeigten wir, dass die Bindungsstellen zwischen MYC und VHL sich von den Bindungsstellen von HIF an VHL unterscheiden. Zellzyklusanalysen, die in 786-0 VHL+/+, VHL-/- & VHL Typ 2C Zellen durchgeführt wurden, deuten darauf hin, dass VHL-defiziente Zellen auf Probleme während des Zellzyklus stoßen, insbesondere beim Übergang von der S-Phase zu G2/M und weiter von G2/M zu G1/G0 Phase. Unsere Zellzyklusdaten in T-Zellen der Maus unterstützen die Hypothese, dass Zellen mit einem Mangel an VHL langsamer durch den Zellzyklus fortschreiten und in einer Phase verharren und beim Übergang von der G2/M-Phase zur G1/G0-Phase auf Probleme stoßen, die letztlich zum Zelltod zu führen scheinen.Wir vermuten, dass T-Zellen den Übergang von der G2/M-Phase in die G1/G0-Phase nie vollziehen, aber die Bekräftigung dieser Behauptung erfordert weitere Nachforschungen. Frühere Daten, die in unserem Labor mittels chIP-Seq- und RNA-Seq-Analysen an Zellen mit regulierbarem MYC in An- oder Abwesenheit von VHL generiert wurden, deuten darauf hin, dass VHL eine Reihe von MYC-Zielgenen reguliert, die an der Regulation verschiedener Arten von zellulären Prozessen beteiligt sind, wie z. B. Zellzyklus, DNA-Schadensreparatur und oxidativer Stress. Weitere Untersuchungen zur DNA-Schadensreparatur und zum Einfluss von VHL auf die Lebensfähigkeit in ROS- und UV-belasteten Zellen erbrachten keine guten Ergebnisse, so dass keine weiteren Ergänzungen bezüglich der Stressantwort in VHL-Wildtyp- und -defizienten Zellen vorgenommen werden konnten. Schließlich konnten wir eine physikalische Interaktion zwischen MYC und VHL nachweisen, die durch eine VHL-Domäne vermittelt zu sein scheint, die nicht am Abbau von HIF unter normoxischen Bedingungen beteiligt ist. Der Crosstalk zwischen diesen beiden Proteinen beeinflusst wichtige zelluläre Funktionen wie den Zellzyklus. In der Tat gehen Zellen, denen VHL fehlt, nach Aktivierung von MYC langsamer in den Zellzyklus als Zellen, die VHL aufweisen. Weitere Untersuchungen zum Zusammenspiel von MYC und VHL sind notwendig, um neue Mechanismen in Bezug auf Zellzyklus, Proliferation, Seneszenz und Apoptose aufzudecken. Die Aufklärung der VHL-MYC-Interaktion könnte alternative Wege ermöglichen, um das unangreifbare MYC in der Krebstherapie anzugehen. Aberrant activation of proto-oncogenes and/or deficiency of tumor suppressor genes are fundamental common denominator of cancers, which trigger altered cell signaling leading to tumorigenesis and tumor progression. The MYC oncogene, encoding the transcription factor MYC, estimated to be upregulated or constitutively expressed in over 70% of all human cancers. It plays a central role in key cellular functions and regulatory networks, such as cell cycle, cell growth, proliferation, apoptosis, senescence, energy production, metabolism, and RNA biology. The von Hippel Lindau (VHL) tumor suppressor protein, encoded by the VHL gene, is part of an E3 ubiquitin ligase complex, mainly known for targeting HIF for proteasomal degradation during normoxia. VHL mutation or deficiency predispose patients to a variety of highly malignant types of cancer, including clear cell renal cell carcinoma (ccRCC). An interaction between the oncoprotein MYC and VHL has identified in the cell nucleus, involving non-proteolytic ubiquitylation of MYC. ChIP-Seq analysis from our lab suggests that MYC and VHL coalesce with a subset of MYC target genes, which rarely appear to be specific HIF targets. We confirmed and interaction of VHL and MYC as well as MYC and VHL 2C by immunoprecipitation. In the context of DMOG, we showed that the binding sites between MYC and VHL are different from the binding sites of HIF to VHL. Cell cycle analysis conducted in 786-0 VHL+/+, VHL-/- & VHL type 2C cells suggest that VHL deficient cell run into problems during cell cycle, especially in the transition from S phase to G2/M and further from G2/M to G1/G0 phase. Our cell cycle data in mouse T-cells supports the hypothesis that cells lacking VHL progress more slowly through the cell cycle and remain in one phase, encountering problems in the transition from G2/M phase to G1/G0 phase that appear to ultimately lead to cell death. We think that T-cells never make it back from G2/M into G1/G0 phase, however, support for this assertion requires further investigation. Previous data generated in our lab using chIP-Seq and RNA-Seq analysis using cells with regulatable MYC in the presence or absence of VHL suggests that VHL regulates a number of MYC target genes involved in the regulation of different types of cellular processes, such as cell cycle, DNA damage response and oxidative stress. Further investigations on DNA damage repair and VHL influence on viability in ROS and UV challenged cells did not yield good results and therefore no further additions related to stress response in VHL wild type and deficient cells could be added. Finally, we proved a physical interaction between MYC and VHL that seems to be mediated by a VHL domain not involved in the degradation of HIF under normoxia. The crosstalk between these two proteins affects major cellular functions such as the cell cycle. Indeed, upon MYC activation, cells lacking VHL proceed slower into the cell cycle than cells harboring VHL. Further investigations on the interplay of MYC and VHL are needed to reveal new mechanisms related to cell cycle, proliferation, senescence and apoptosis. Elucidating VHL-MYC interaction could enable alternative ways to target the undruggable MYC in cancer therapy. submitted by: Jakob Wurth Auch als Printexemplar in der Bibliothek verfügbar Masterarbeit Wien, FH Campus Wien 2021