p53, Wig-1 och PRIMA-1/APR-246 – Klas G Wimans forskargrupp

Vi bedriver forskning inom molekylär cellbiologi, tumörbiologi och nya cancerläkemedel. Vårt huvudintresse är tumörsuppressorn p53, en DNA-bindande transkriptionsfaktor som aktiveras vid bl.a. DNA-skada och onkogen stress. Målet för vår forskning är att förstå hur p53 fungerar och skapa nya cancerläkemedel som återställer p53-funktionen i tumörer.

Bild på Klas G Wimans forskargrupp, sex personer.

Tumörsuppressorgenen TP53

p53 reglerar cellulära processer som bl.a. cellcykelprogression, apoptos och metabolism genom att aktivera transkription av specifika målgener, t.ex. p21, Bax och Puma. Mutation i TP53-genen förekommer i omkring hälften av alla tumörer. De flesta TP53-mutationer är missense-mutationer som resulterar i förlust av p53s specifika DNA-bindning och förmåga att aktivera transkription. En mindre andel tumörer har nonsense-mutationer i TP53 som resulterar i ett trunkerat och icke-funktionellt p53-protein (se Soussi & Wiman, Cell Death Differ. 2015).

Reaktivering av muterat p53: en ny strategi för cancerbehandling

Den höga frekvensen TP53-mutationer i tumörer gör att muterat p53 är en intressant måltavla för ny cancerbehandling. Vi har tidigare identifierat substansen PRIMA-1 och strukturanalogen APR-246 (PRIMA-1Met) som utlöser apoptos i tumörceller med TP53-mutation och hämmar tillväxt av tumörer in vivo i möss (Bykov et al., Nature Med. 2002; Bykov et al. Oncogene 2005). Både PRIMA-1 och APR-246 konverteras till den aktiva substansen MQ, en Michael acceptor som binder kovalent till cysteiner i p53s core-domän och ökar proteinets termostabilitet (Lambert et al. Cancer Cell 2009;  Zhang et al. Cell Death Dis. 2018). Vi har också funnit att APR-246, via MQ, kan påverka redoxbalansen i celler, bl.a. genom att hämma thioredoxin-reduktas och binda till glutathion (Peng et al. Cell Death Dis. 2013; Mohell et al. Cell Death Dis. 2015; Ceder et al. EMBO Mol. Med. 2021). Dessa redox-effekter bidrar sannolikt till tumörcellsdöd. Substansen verkar synergistiskt med cisplatin och andra cytostatika. APR-246 har testats i flera kliniska studier sponsrade av Aprea Therapeutics (Lehmann et al. J. Clin. Oncol. 2012; ClinicalTrials.gov; aprea.com). Vi arbetar också med karakterisering av substanser som kan inducera translationell genomläsning av nonsense-mutationer i TP53 för att återställa uttrycket av funktionellt fullängds-p53 i tumörer (Palomar-Siles et al. Cell Death Dis. 2022).

Zmat3 (Wig-1), en p53-målgen

Identifiering och karakterisering av nya p53-reglerade gener är viktigt för att förstå p53-signalvägen och p53-medierad tumörsuppression. Vi har tidigare identifierat den p53-reglerade genen Zmat3 (Wig-1) på kromosom 3q26.3-27 (Varmeh-Ziaie et al. Oncogene 1997; Hellborg et al. Oncogene 2001). Genen kodar för ett konserverat zinkfinger-protein med affinitet för dubbelsträngat RNA (Mendez-Vidal et al. Nucl. Acids Res. 2002). Våra resultat tyder på att Zmat3 styr p53-svaret mot cellcykel-arrest via reglering av specifika p53-målgener på mRNA-nivå (Bersani et al. Oncogene 2014). Fortsatta studier är fokuserade på karakterisering av Zmat3 in vivo i möss med en konditionell Zmat3-knockout-allel.

Anslag

  • Cancerfonden
  • Vetenskapsrådet
  • Radiumhemmets Forskningsfonder
  • Mayo Clinic Cancer Center & Cancer Research KI at Karolinska Institutet (MCCC-KI) Cancer Research Award
  • Stiftelsen Bernt Katinas Minne
  • American Society of Hematology (ASH)

Publikationer

Utvalda publikationer

Avhandlingar

Angelos Heldin 
Pharmacological targeting of nonsense mutant TP53 and PTEN in cancer
Ph.D. 2023-10-20
Abstract och ramberättelse 

Mireia Palomar Siles
Translational readthrough of nonsense mutant TP53, RB1 and PTEN tumor suppressor genes as a strategy for novel cancer therapy
Ph.D. 2023-03-31
Abstract och ramberättelse

Sophia Ceder
Mechanisms of cancer cell death by mutant p53-reactivating compound APR-246
Ph.D. 2021-03-05
Abstract och ramberättelse

Emarndeena H. Cheteh
p53 and cancer-associated fibroblasts: implications for cancer therapy and drug resistance
Ph.D. 2020-10-26
Abstract och ramberättelse

Meiqiongzi Zhang
Making sense from nonsense and missense : pharmacological rescue of mutant tumor suppressor p53
Ph.D. 2018-06-20
Abstract och ramberättelse

Qiang Zhang
Understanding p53 structure and targeting mutant p53 for improved cancer therapy
Ph.D. 2018-06-15
Abstract och ramberättelse

Harsha Madapura Sekharappa
Regulatory mechanisms contributing to the homeostasis of normal and malignant hematopoietic cells
Ph.D. 2016-05-11
Abstract och ramberättelse

Lidi Xu
The p53-induced Wig-1 protein: identification of mRNA targets and role as survival factor in development and cancer
Ph.D. 2015-12-02
Abstract och ramberättelse

Cinzia Bersani
The role of the RNA-binding protein Wig-1 in post-transcriptional regulation of gene expression
Ph.D. 2014-11-14
Abstract och ramberättelse

Nina Rökaeus
Pharmacological targeting of mutant p53 family members
Ph.D. 2011-05-12
Abstract och ramberättelse

Salah Mahmoudi
WRAP53 unwrapped; roles in nuclear architecture and cancer
Ph.D. 2011-02-04
(Huvudhandledare: Marianne Farnebo)
Abstract och ramberättelse

Jinfeng Shen
Rescue of mutant p53 family members by the low molecular weight compound PRIMA-1MET/APR-246
Ph.D. 2010-12-03
(Huvudhandledare: Vladimir Bykov)
Abstract och ramberättelse

Anna Vilborg
Wig-1: A p53 target that regulates the mRNA of p53 and Myc - and more?
Ph.D. 2010-10-15
Abstract och ramberättelse

Jeremy Lambert
Mutant p53 reactivation by prima-1 : Molecular mechanism and biological effects.
Ph.D. 2008-12-05
Abstract och ramberättelse

Magdalena Prahl
The p53-induced Wig-1 protein: Studies of interaction partners and expression in tumor cells
Ph.D. 2008-09-25
Abstract och ramberättelse

Nicole Zache
Studies of mutant p53-targeting small molecules
Ph.D. 2007-10-30
Abstract och ramberättelse

Rubayat Rahman-Roblick
The p53 pathway: role of telomerase and identification of novel targets
Ph.D. 2007-06-07
Abstract och ramberättelse

Fredrik Hellborg
Identification, cloning and characterization of the p53-induced gene human wig-1
Ph.D. 2004-12-17
Abstract och ramberättelse

Mikael Lindström
Functional characterization of the alternative reading frame protein p14ARF
Ph.D. 2004-05-27
Abstract och ramberättelse

Margareta T. Wilhelm
The p53-induced gene Wig-1: regulation of expression and role in embryonic development
Ph.D. 2003-12-12
Abstract och ramberättelse

Cristina Mendez-Vidal
Molecular studies of Wig-1, a p53-induced zinc finger protein.
Ph.D. 2003-12-05
Abstract och ramberättelse