Grigo, Karen N. C.:

Funktion des zellspezifischen Transkriptionsfaktors HNF4 alpha bei der Zellproliferation in Nierenzellen : Identifizierung der Signalwege und der proliferationsrelevanten HNF4 alpha-regulierten Gene

Duisburg, Essen (2007), 154 Bl.
Dissertation / Fach: Biologie; Medizin
ehem. Fakultät für Biologie und Geografie
Medizinische Fakultät » Universitätsklinikum Essen » Institut für Zellbiologie (Tumorforschung)
Ryffel, Gerhart U. (Doktorvater, Betreuerin)
Horsthemke, Bernhard (GutachterIn)
Dissertation
Abstract:
In der vorliegenden Arbeit wurde die Funktion von HNF4a in embryonalen
Nierenzellen (HEK293) untersucht. Im Vordergrund stand die Identifizierung der Signalwege und der HNF4 alpa-regulierten Gene, die an der Proliferationsvermittlung beteiligt sind. Es wurde erstmals gezeigt, dass HNF4 alpha häufig während der Mitose eine punktuelle Ansammlung bildet. Es konnte nachgewiesen werden, dass diese Ansammlung sowohl zell- als auch proteinspezifisch für HNF4 alpha in den HEK293-Zellen ist. Aber obwohl diese Lokalisation ausschließlich während der Mitose zu beobachten ist, konnte kein kausaler Zusammenhang zur Zellproliferation nachgewiesen werden. Im Laufe der langfristigen Induktion von HNF4 alpha in Nierenzellen wurde die Expression von HNF4 alpha vermindert, so dass nach Ablauf von vier Wochen annähernd kein Protein mehr detektiert werden konnte. Der möglicherweise epigenetisch bedingte Funktionsausfall von HNF4 alpha und die dadurch verursachte Proliferationssteigerung zeigt, dass der Verlust von HNF4 alpha ein wichtiger Schritt bei der Entwicklung und Metastasierung von Nierentumoren sein könnte. Zu Beginn der vorliegenden Arbeit war kein vollständiges Expressionsprofil für HNF4 alpha in HEk293-Zellen bekannt. Die durchgeführte Mikroarray-Analyse ermittelte 1411 Gene, die differenziell durch HNF4 alpha reguliert werden. Bei der an 81 Kandidatengenen durchgeführten real-time-PCR-Analyse zur Eingrenzung der proliferations- und / oder morphologierelevanten Kandidatengene konnte für 83% der Kandidaten eine Dosisabhängigkeit von HNF4 alpha nachgewiesen werden, aber kein
Schwellenwert. Zur Identifizierung der proliferationsrelevanten Kandidatengene und zur Aufklärung der Signalwege wurde ein esiRNA-Screen durchgeführt. Aus 56 Kandidaten konnten 14 identifiziert werden, die an der Vermittlung der Proliferationskontrolle beteiligt sind (ADAMTS1, SEPP1, THEM2, BPHL, CDKN1A, MME, DSC2, ANK3, ALDH6A1, TGFA, EPHX2, NELL2, EFHD1 und PROS1). Insbesondere THEM2, BPHL, MME, ANK3, ALDH6A1, EPHX2 und EFHD1 stellen interessante Kandidaten für die
Tumorentwicklung speziell in Nieren dar, da ihre Expression in Nierenzellkarzinom-Analysen gegenüber gesunden Nierenproben reprimiert waren. Bei der konditionalen Überexpression von acht Kandidaten in HEK293-Zellen zeigte ausschließlich CDKN1A sowohl eine antiproliferative Wirkung als auch eine Veränderung der Morphologie. CDKN1A ist somit ein Schlüsselfaktor in dem von HNF4a reguliertem
Netzwerk. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass in der vorliegenden Arbeit ein Einblick in die durch HNF4 alpha gesteuerten Signalwege gelang, da 14 Gene identifiziert wurden, die in ein durch HNF4 alphakontrolliertes Netzwerk eingebunden sind, um die Zellproliferation in HEK293-Zellen zu regulieren.