Rolle von Cks1 für l-abhängige und -unabhängige Zellzyklusregulation, Überleben und Quieszenz in normaler und leukämischer Hämatopoese

Die Cdk Inhibitoren (CKI) p27Kip1 und p21Cip1 regulieren den hämatopoetischen Stamm- und Progenitorzell Pool (HSC/HPC). Sowohl p27Kip1 als auch p21Cip1 werden post-translational durch die Aktiviät der E3 Ubiquitinligase SCFSkp2/Cks1 reguliert, was zur Steuerung des G1-S Übergangs, der S Phase und des G2-M Übergangs beiträgt. In Abwesenheit der essentiellen SCFSkp2 Komponente Cyclin-dependent kinase subunit 1 (Cks1) akkumulieren p27Kip1 und p21Cip1. Unsere vorläufigen Daten weisen auf eine hohe Expression von Cks1 in frühen HSC hin. Der Verlust von Cks1 führt zu einer Reduktion des HSC/ HPC Pools und zu vermehrter Apoptose. Um die Hypothese zu untersuchen, dass Cks1, entweder abhängig oder unabhängig von den CKI p27Kip1 /p21Cip1, die HSC/ HPC Homöostase reguliert, werden wir Cks1-/-;p27-/- und Cks1-/-;p21-/- und die notwendigen Triple Knockout (KO) Mäuse generieren und deren Ruhe- und Stress-Hämatopoese in vitro und in vivo untersuchen. Knochenmark dieser KO-Tiere und Kontrollknochenmark wird darüber hinaus mittels Retroviren mit Bcr-Abl infiziert um eine myeloproliferative Erkrankung/CML-ähnliche Erkrankung zu induzieren. Unsere Hypothese ist, dass Cks1 ein essentieller Regulator der normalen und malignen HSC/HPC ist. Die geplanten Experimente sollten uns erlauben, die Funktion von Cks1 für Proliferation, Selbsterneuerung, Überleben und Differenzierung in normaler, gestresster und maligner Hämatopoese aufzuschlüsseln.

We identified Cks1 as an essential regulator of HSC fate operating upstream of the CKI p27, p21 and p57, and the Rb family member p130. Cks1 loss prominently affects the most immature CD150+ LSK HSC compartment by inhibiting exit from quiescence and cell cycling, and protects more mature HPC from apoptosis. Our analyses revealed that p27 is an essential downstream target of the SCFSkp2-Cks1 complex in the regulation of early hematopoiesis. Most likely all SCFSkp2/Cks1 CKI targets and p130 are involved in the HSC/HPC control. Only genetic in vivo studies involving composite gene kockout mice would allow deciphering this complex network. In CML, Cks1 is overexpressed. Cks1 is a mediator of Bcr-Ablinduced clonogenic activity, where Bcr-Abl expression also involves high Myc levels. Therefore Cks1 is proposed to be a central intermediate for normal and oncogene-induced hematopoietic cell cycle regulation. Cks1 thus represents a therapeutic target in various hematologic malignancies.