Hashemi, Rozita:

Interaktion von Chromatin-remodellierenden Faktoren mit dem E1A 12S-Onkoprotein des Adenovirus Serotyp 12

Duisburg-Essen (2003), VI, 111 Bl.
Dissertation / Fach: Biologie
Fakultät für Biologie
Dissertation
Abstract:
Als Transkriptionsfaktoren sind die E1A-Proteine im Verlauf des lytischen Entwicklungszyklus u. a. für die Aktivierung der Expression aller anderen adenoviralen Gene essentiell. Da die virale DNA nach dem Eintritt in den Zellkern in Chromatin-ähnlichen Strukturen verpackt wird, ist die Interaktion der E1A-Proteine mit Chromatin-remodellierenden Faktoren, für die Aktivierung der Expression der viralen Gene, von entscheidender Bedeutung. In der vorliegenden Arbeit wurde erstmalig eine Interaktion der E1A-Proteine mit den ATP-abhängigen Chromatin-remodellierenden hSWI/SNF-Komplexen nachgewiesen und somit die hSWI/SNF-Komplexe als neue zelluläre Zielproteine der adenoviralen E1A-Proteine identifiziert. Meine Untersuchungen zeigen, dass durch die Bindung der hSWI/SNF-Komplexe an die E1A-Proteine die Expression viraler Gene aktiviert wird. Die Interaktion der E1A-Proteine mit hSWI/SNF-Komplexen erfolgt spezifisch an die ATPase-Untereinheit BRG1 der hSWI/SNF-Komplexe. Eine Interaktion der ATPase-Untereinheit hBRM mit E1A-Proteine wurde nicht nachgewiesen. Protein-Protein-Interaktionsstudien belegen, dass das E1A12S-Protein an hBRG1 in vitro und in vivo bindet. Als die für diese Bindung verantwortlichen Proteindomänen wurden der N-Terminus und die CR1-Domäne des E1A12S-Proteins, sowie HC- und ATPase-Domäne der hBRG1-Untereinheit identifiziert. In Übereinstimmung mit diesen Daten zeigen Expressionsanalysen des adenoviralen E2Ad12-Promotors, dass nur die hRRG1-Untereinheit, und nicht hBRM, zu der E1A12S-induzierten Aktivierung des E2Ad12-Promotors entscheidend beiträgt. Expressionsstudien mit hBRG1- bzw. E1A12S-Proteinmutanten zeigen, dass der Interaktion dieser Proteine im Aktivierungsprozess des E2Ad12-Promotors eine essentielle Rolle zukommt. Ausgehend von diesen Studien konnte in Chromatin-Immunpräzipitationsanalysen die E1A12S-abhängige Assoziierung der hBRG1-Untereinheit an den E2Ad12-Promotor in vivo nachgewiesen werden. Diese Bindung wird durch die Deletion des N-Terminus und der CR1-Domäne des viralen Proteins weitgehend inhibiert. Analysen bezüglich des Aktivierungsmechanismus des E2Ad12-Promotors, über die ATP-abhängigen Chromatin-remodellierenden hSWI/SNF-Komplexe zeigen, dass ein Zusammenhang zwischen Histonacetylierung und der Beteiligung der hSWI/SNF-Komplexe an der Aktivierung des E2Ad12-Promotors besteht. Die hBRG1-vermittelte Aktivierung des E2Ad12-Promotors wird durch die Funktion der Histondeacetylase-1 stark inhibiert. Weiterhin wurde von mir gezeigt, dass zumindest die Acetylierung von mit dem E2Ad12-Promotor assoziierten Histon H4 für die Assoziierung der hBRG1-Untereinheit an den viralen Promotor notwendig ist. Zusammenfassend verdeutlichen meine Ergebnisse, dass zur Destabilisierung der transkriptionell repressiv wirkenden nukleosomalen Struktur im E2Ad12-Promotorbereich, sowohl die ATP-abhängige Chromatin-remodellierende Aktivität der hSWI/SNF-Komplexe, als auch die HAT-Aktivität der zellulären Kofaktoren CBP/p300 benötigt werden. Im Aktivierungsprozess des E2Ad12-Promotors wird die Rekrutierung dieser Chromatin-modifizierenden und Chromatin-remodellierenden Faktoren durch das virale Protein effizient koordiniert und reguliert. Anhand meiner Untersuchungen konnte zudem der erste Beweis für eine Beteiligung der hSWI/SNF-Komplexe an der Aktivierung CREB-abhängiger Gene durch den cAMP/PKA-abhängigen Signalweg erbracht werden.

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