Protein signatures in renal cell carcinoma – a mass spectrometry study

Renal celle adenocarcinomer (RCC) er nyretumorer, der er svære at diagnosticere, og derfor har en høj dødelighed pga. den høje frekvens af metastaser ved diagnose. Flere studier har vist talrige epigenetiske biomarkører reguleret i RCC, herunder individuelle histon post-translationelle modifikationer (PTM’er). Histoner er proteiner, der pakker og ordner DNA og regulerer transskription vha. deres PTM’er på deres N-terminale haler. Disse histon N-terminale haler er meget modificerede. Histon PTM’er samarbejder og samspiller og kombinatoriske PTM’er kan muligvis være markører for malignitet.

Tidligere studier af histon N-terminal hale PTM’er har fokuseret på individuelle, specifikke PTM’er, hvor var tilgængelige. Højpræstationsvæskekromatografi-tandem masse spektrometri (HPLCMS/MS)-baserede metoder kan identificere, lokalisere og kvantificere alle PTM’er der er til stede samtidigt på et peptid. ”Middle-down” histon analyse benytter begrænset fordøjelse til at generere store N-terminal hale peptider (50 aminosyrer). Kombinatoriske PTM’er og information om samspil er bibeholdt mellem flere PTM’er på tværs af lange intrapeptid distancer.

Formålet med denne afhandling var at karakterisere PTM’er på histon N-terminal haler i RCC på omfattende vis samt at evaluere reguleringer i det kombinatoriske histon PTM landskab sammenlignet med det raske væv. Vi forbedrede databehandlings workflowet der bruges til middle-down analyser, hvilket sikrede mere korrekt PTM lokalisering. Vi forbedrede også det eksperimentelle workflow ved at analysere N-terminale haler af histon familierne H3 og H4 samtidig i et enkelt HPLC eksperiment ved brug af svag kationbytnings kromatografi. Derudover karakteriserede vi N-terminale histon hale PTM’er i renale tumorer fra 20 patienter efter radikal nefrektomi, og fandt talrige ændringer i sygdomsstadiet. Vi erfarede, at nogle tidligere identificerede biomarkører for sygdommen blev opdaget pga. udskiftning af histon sekvens varianter og ikke nødvendigvis pga. dysreguleret funktion af histon modifikatorer. Endeligt så vi udbredte ændringer af histon PTM samspil i RCC, hvilket viser stor omdirigering af epigenetik i RCC. Manuskript 1 er det første studie der undersøger kombinatoriske histon PTM’er og reguleringer af PTM sampil i en klinisk kulisse.