Investigating molecular mechanisms of TRAF7 mutations identified by genome-wide analysis

Abstract

Menenjomlar beyin zarından kaynaklanan ve en sık görülen intrakranyal tümörlerdir. Yakın zamanda yapılan genomik araştırmalar sonucu menenjom patholojisinde önemli bir çok gende yeni mutasyonlar tespit edilmiştir. Bu önemli genlerden biri de TRAF7'dır. Daha önceki çalışmalarımızda TRAF7'nın mutant versiyonların daha dayanıklı olduklarını ve toplam ubikutin seviyelerinin daha az olduklarını saptamıştık. TRAF7 proteinin TRAF4 ve TRAF6 proteinleri ile etkileşim halinde olduğunu biliyoruz. Araştırmalarımız sonucunda G536S mutant versiyonu ile TRAF4 arasındaki etkileşimin doğal fenotip TRAF7 ve TRAF7'nın diğer mutant versiyonlarına nazaran azaldığını tespit ettik. Fakat TRAF7 ve TRAF6 arasındaki fiziksel etkileşimin bu mutasyonlardan etkilenmediğini gözlemledik. MEKK3 varlığında TRAF7 mutasyonlarında K27 ve K29 noktalarında görülen ubikutin seviyeleri azalırken K63 noktasında bu seviye değişmedi. Literaturdeki kaynaklardan TRAF4 ve TRAF6 proteinlerinin E3 ligase aktivitesi olduğunu biliyoruz. TRAF4'un TRAF7'nın K27 ve K29 noktalarındaki ubikutininden sorumlu olduğunu düşündük çünkü TRAF4'a olan bağlanma eğilimi mutant versiyonda azalırken aynı zamanda K27 ve K29 noktalarındaki ubikutin seviyesi de azalmaktaydı. Hipotezimiz ise TRAF6'in TRAF7'in K63 noktasında ubikutininden sorumlu olduğu yönündeydi. Çünkü mutasyonlar sonucu TRAF6 ve TRAF7 arasındaki etkileşim değişmezken aynı zamanda K63 noktasındaki ubikutin seviyesinde de bir değişiklik gözlemlenmemişti. Araştırmamızda, menenjomlarda tespit ettiğimiz mutasyonlar aracılığıyla TRAF7'ın moleküler mekanizmasını inceledik. Bu çalışma kanser hastaları için yeni terapatik hedefler bulmak açısından önemlidir.

Meningiomas are defined as the most common primary intracranial neoplasms which originate from meninges. Recent genomic studies identified critical driver mutations in several genes including TRAF7 (TNF Receptor-Associated Factor 7). Previously, studies performed in Prof. Gunel's laboratory suggested that mutant forms of TRAF7 protein were more stable, possibly due to change in their ubiquitination level. .to begin understanding the underlying mechanisms, we looked into interaction partners of TRAF7. TRAF7 is known to interact with TRAF4 (TNF Receptor-Associated Factor 4) and TRAF6 (TNF Receptor-Associated Factor 6). We show that the binding affinity of TRAF7 G536S mutant to TRAF4 was lower compared to other TRAF7 mutants and TRAF7 wild type. However, the interaction between TRAF7 mutants and TRAF6 was not significantly different than that of wild-type TRAF7. In addition, we showed lower ubiquitination of K27 and K29 sites on TRAF7 mutants compared to the wild-type TRAF7. Interestingly, ubiquitination level on K63 site of mutant TRAF7 was not significantly altered. Given that TRAF4 and TRAF6 have ubiquitin ligase functions, we think it may be possible that TRAF4 is responsible for K27 and K29 ubiquitination whereas TRAF6 ubiquitinates K63 of TRAF7. Future studies investigating detailed mechanism of TRAF7 ubiquitination by its interacting partners may help to better understand meningioma and to discover novel therapeutic targets to treat this challenging disease.