Dudziak, Karin:

Die Rolle des Transkriptionsfaktors HNF Beta und seiner Interaktionspartner während der Nierenentwicklung

Duisburg, Essen (2007), 77 Bl.
Dissertation / Fach: Biologie; Medizin
ehem. Fakultät für Biologie und Geografie
Medizinische Fakultät » Universitätsklinikum Essen » Institut für Zellbiologie (Tumorforschung)
Ryffel, Gerhart U. (Doktorvater, Betreuerin)
Opalka, Bertram (GutachterIn)
Dissertation
Abstract:
Die Homeodomäne des Transkriptionsfaktors HNF1 Beta ist eines der drei Elemente, die die Nephrogenese in Xenopus beeinflussen. Der eng verwandte Transkriptionsfaktor HNF1 Alpha beeinflusst die Nephrogenese hingegen nicht. Seine Homeodomäne unterscheidet sich nur in neun Aminosäuren von der HNF1 Beta Homeodomäne. In dieser Arbeit wurde gezeigt, dass bereits zwei HNF1 Beta-typische Aminosäuren im C-terminalen Bereich der Homeodomäne ausreichend sind, einem HNF1 Alpha-Protein diese Wirkung auf die Nephrogenese zu verleihen. Ein HNF1 Alpha-Protein erhält auch dann eine Wirkung auf die Nephrogenese, wenn die weiter N-terminalen sieben Aminosäuren beta-typisch sind.

Im zweiten Teil der Arbeit wurden Interaktionspartner von HNF1 Beta gesucht. HNF1 Beta gehört zu der Gruppe von Genen, die für erblich bedingte Fehlbildungen des Urogenitalsystems verantwortlich sind (=CAKUT. Congenital anomalies of the kidney and urinary tract). Somit kamen seine Interaktionspartner während der Nierenentwicklung als Kandidaten für weitere „CAKUT“-Gene in Frage. Mit einem bakteriellen Two-Hybrid-System wurde der bekannte Interaktionspartner DCoH sowie sechs neue Interaktionpartner in einer humanen foetalen Nieren-cDNA-Bank gefunden und die Interaktion für die Proteine E4F1, HADH, TRIM26 und ZFP36L1 mit HNF1 Beta durch GST-pull-down Analysen bestätigt. Ihre biologische Funktion wurde anhand ihrer Überexpression in Xenopus laevis untersucht. Die Überexpression von E4F1 oder ZFP36L1 resultierte sowohl in einer Größenveränderung des Pronephros, als auch in einer Veränderung seiner Morphologie. Die Überexpression von HADH und TRIM26 zeigten dagegen keinen klaren Einfluss auf die Pronephrosentwicklung. Durch in situ Hybridisierung in Xenopus Embryonen zeigte sich, dass E4F1 ubiquitär exprimiert wurde, während des Schwanzknospenstadiums war aber ein verstärktes Signal in der Anlage der Nierentubuli sichtbar. ZFP36L1 wurde bereits im Neurulastadium diffus im Bereich der Pronephrosanlage exprimiert, im Schwanzknospenstadium war eine Expression in der Pronephrosanlage klar nachzuweisen. Es wurde außerdem gezeigt, dass E4F1 und HNF1 Beta im Zellkern von HEK293 Zellen colokalisieren. ZFP36L1 war hingegen überwiegend im Zytoplasma lokalisiert, während sich HNF1 Beta im Kern aufhielt. Mit Hilfe von Luciferasereportersystemen wurde gezeigt, dass ZFP36L1 das Transaktivierungspotential von HNF1 Beta reduziert. Dieser Effekt wurde unter Verwendung des Thymidin-Kinasepromotors mit vier HNF1-Bindestellen beobachtet und ist höchstwahrscheinlich auf die Protein-Protein-Interaktion von HNF1 Beta und ZFP36L1 zurückzuführen. Für E4F1 konnte kein eindeutiger Effekt auf das Transaktivierungspotential von HNF1 Beta gezeigt werden. E4F1 und ZFP36L1 scheinen somit durch Interaktion mit HNF1 Beta an der Nierenentwicklung beteiligt zu sein und könnten somit „CAKUT“-Gene darstellen.