Schwan, Alexandra:

Funktionelle Interaktion von E1A-Onkoproteinen mit Chromatin-remodellierenden Faktoren bei der Transkriptionsregulation des zellulären PCNA-Gens

Duisburg, Essen (2010), 103 Bl.
Dissertation / Fach: Medizin
Medizinische Fakultät
Esche, Helmut (Doktorvater, Betreuerin)
Ehrenhofer-Murray, Ann (GutachterIn)
Duisburg, Essen, Univ., Diss., 2010
Abstract:
E1A Onkoproteine können durch Kooperation mit epigenetischen Modifikatoren wie den Chromatin-remodellierenden Faktoren eine transkriptionelle Reprogrammierung CREB-abhängiger viraler sowie spezifischer zellulärer Gene erzielen. So konnte in unserer Arbeitsgruppe bereits gezeigt werden, dass die adenoviralen E1A-Proteine mit der ATPase- Untereinheit humanes (h)BRG der Adenosin-5`-triphosphat (ATP)- abhängigen, Chromatin-remodellierenden hSWI/SNF Komplexe bei der Modulation und Aktivierung des cAMP/PKA-abhängigen viralen E2Ad12- Promotors in vitro und in vivo interagieren.
Zur Untersuchung der promotorspezifischen Rekrutierung der SWI/SNF-Komplexe durch das E1A Onkoprotein an den zellulären Proliferating Cell Nuclear Antigen (PCNA)- Promotor habe ich im Zuge der vorliegenden Arbeit in einem neuen Modellsystem eine PCNA-Promotorsequenz so in einen Expressionsvektor kloniert, dass ein Reportergen, in diesem Fall das Luciferase-Gen, unter die transkriptionelle Kontrolle des PCNA-Promotors gestellt wird. Mit diesen Promotorstudien zur transkriptionellen Aktivierung des PCNA-Promotors in transienten Expressionsassays in Gegenwart von E1A12S und den SWI/SNF-Untereinheiten hBRG1 und hBRM, konnte ich eine funktionelle Interaktion sowohl der ATP-utilisierenden Untereinheit hBRG, als erstmals auch hBRM, mit dem E1A12S Protein bei der Aktivierung der Genexpression dieses zellulären PCNA- Schlüsselproteins nachweisen. Die hierbei beobachtete funktionelle Interaktion auch mit hBRM könnte Ausdruck der biologischen Funktionsausübung der ATPase- Untereinheiten hBRM und hBRG an unterschiedlichen Genen der Zelle sein. Darüber hinaus konnte ich in meinen Experimenten erstmals eine funktionelle Interaktion zwischen Histonacetyltransferase (HAT)- und SWI/SNF- Komplexen mit dem E1A-Onkoprotein im Aktivierungsprozess dieses zellulären Gens nachweisen, da die Histondeacetylase-1 (HDAC-1) die hBRG- vermittelte Aktivierung des PCNA-Promotors reprimieren kann. Konsekutiv stellt die HAT- Aktivität eine wichtige Prärequisite für die Rekrutierung der hSWI/SNF- Komplexe an diesen Promotor dar. Zusätzlich zur Reprogrammierung des zellulären Genexpressionsprofils kann die genaue zeitliche Abfolge der Bindung von E1A an seine Zielstrukturen wichtige Erkenntnisse über den Mechanismus der Zelltransformation liefern. Eine genaue zeitliche Reaktionskaskade mit Ausbildung eines ternären Komplexes im Aktivierungsprozess des untersuchten zellulären, CRE-abhängigen PCNA-Promotors durch den cAMP/PKA-abhängigen Signaltransduktionsweg, wurde daher unter besonderer Berücksichtigung der funktionellen Interaktion der E1A12S Onkoproteine mit den Chromatin-remodellierenden Faktoren in der vorliegenden Arbeit vorgeschlagen. Die Ergebnisse ermöglichen neue Einsichten in die E1A-induzierte Zellzyklusregulation, da die direkte Interaktion der E1A-Onkoproteine mit den Untereinheiten hBRG1 und auch hBRM der SWI/SNF-Komplexe, als möglicher Grund der E1A- induzierten Aufhebung des Zellzyklus-Arrestes in Betracht gezogen werden muss. Die Fähigkeit kleiner DNA-Tumorviren, wie hier exemplarisch durch das adenovirale E1A12S-Protein dargestellt, die Zelle durch den Zellzyklus zu lotsen, kann möglicherweise Parallelen zu nichtviralen Mechanismen der Onkogenese bereithalten.