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Dissertation

Autor(en): Steffen Reich
Titel: Analyse der Regulationsmechanismen des humanen Tumorsuppressor Gens H-REV107-1
Gutachter: Christine Sers; Hanspeter Herzel; Wolfgang Uckert
Erscheinungsdatum: 03.07.2006
Volltext: html (urn:nbn:de:kobv:11-10069275)
pdf (urn:nbn:de:kobv:11-10067027)
Fachgebiet(e): Biowissenschaften, Biologie
Schlagwörter (ger): H-REV107-1, ATF 2, IRF 1, NFkB, Tumorsuppressor
Schlagwörter (eng): H-REV107-1, ATF 2, IRF 1, NFkB, tumor suppressor
Einrichtung: Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I
Zitationshinweis: Reich, Steffen: Analyse der Regulationsmechanismen des humanen Tumorsuppressor Gens H-REV107-1; Dissertation, Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I , publiziert am 03.07.2006, urn:nbn:de:kobv:11-10067027
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Abstract (ger):
H-REV107-1 wird in normalen Geweben ubiquitär exprimiert, während die Expression in humanen Mamma-, Ovarial-, und Lungentumoren unterdrückt ist. H-REV107-1 hemmt das Tumorwachstum in vitro und in vivo. Die Expression und Regulation des H-REV107-1 Gens wurde in verschiedenen, humanen Zelllinien untersucht. In Tumor Zelllinien wird die H-REV107-1 Expression durch IFNgamma induziert Eine Korrelation der H-REV107-1 und der IRF1 Expression nach Induktion mit IFNgamma wurde gezeigt. H-rev107-1 konnte nach konditionaler IRF1 Expression, Proteinsynthese-unabhängig, nachgewiesen werden und ist ein direktes Zielgen von IRF1. Die H-rev107-1 Expression ließ sich durch Unterdrückung des MEK/ERK Signalwegs mit dem MEK1 Inhibitor PD98059 aktivieren. Dies bedeutet, dass H-REV107-1 durch mindestens zwei verschiedene Signalwege, IFNgamma und MEK/ERK, reguliert wird. Der in vitro amplifizierte H-REV107-1 Promoter enthält keine TATA-Box, sondern ein Initiator Element sowie, in dem für eine TATA-Box definierten Abstand, eine ATF2 Bindungsstelle. Die Inkubation von transient transfizierten Zellen mit TNF alpha, cAMP und IFN gamma steigerte die Luciferase Aktivität. Mit Hilfe von Deletions- und Mutationskonstrukten wurden die regulatorischen Bereiche des Promoters bestimmt. Eine Mutation der cRel-Bindungsstelle, potentiell über NFkappaB reguliert, resultierte in einer Luciferase Aktivität von nur 9% des Wildtyp Promoters. Die Mutation der CREB/ATF2 Bindungsstelle reduzierte die Luciferase Aktivität auf 37%. Die Ko-Transfektion eines NFkappaB Suppressor reduzierte die Luciferase Aktivität um 53%. Diese Ergebnisse legen nahe, dass NFkappaB und ATF2 die H-REV107-1 Expression positiv regulieren. In einem EMSA wurde die Bindung von ATF2 an die CREB/ATF-2 Bindungsstelle gezeigt. Die Ergebnisse lassen vermuten, dass H-REV107-1 durch eine IFNgamma induzierte, möglicherweise PKR vermittelte, Signalkette von den Faktoren IRF1 und ATF2 direkt, sowie von NFkappaB indirekt, reguliert wird.
Abstract (eng):
The H-REV107-1 class II tumor suppressor gene is ubiquitously expressed in normal tissues and down regulated in human breast, ovarian and lung tumors. H-REV107-1 has the capacity to suppress growth of tumor cells in vitro and in vivo. H-REV107-1 is up regulated after treatment with IFN gamma. A NIH3T3 cell line harboring an estrogen inducible IRF.1/hER fusion protein showed a protein synthesis independent up regulation of H-rev107-1 expression after induction of IRF-1. H-rev107-1 is a direct target of IRF-1. Inhibition of the MEK/ERK pathway, using the MEK1 inhibitor PD 98059, leads to a restored expression of H-rev107-1. Therefore, H-REV107-1 can be a target of the MEK/ERK-pathway. Thus, H-REV107-1 is regulated by at least two different pathways. To understand the regulatory mechanisms of the expression of the H-REV107-1 gene, the putative promoter region was analyzed in silico. The sequence was amplified and cloned. Induction of the promoter constructs with TNF alpha, cAMP and IFN gamma increased the luciferase activity. Several deletions constructs and constructs with putative transcription factor binding sites mutated were used to narrow down the important regulatory elements of the promoter. The mutations of a cRel binding site and a CREB/ATF-2 binding site decreased the luciferase activity by 91% and 63%, respectively. Co transfection of the full length promoter construct with a repressor of NFkappaB activation, reduced the luciferase activity to 47%. As a result of the investigation H-REV107-1 is directly regulated by IRF-1 and probably indirectly regulated by NFkappaB and the MEK/ERK signaling pathway. In an Electro Mobility Shift Assay (EMSA), the binding of ATF-2 to the CREB oligonucleotid was demonstrated by the use of a specific antibody. The ATF.2 binding site in the posititon –30 bp - 23 bp of the human, TATA-less H-REV107-1 promoter replaces the TATA-like element, which can be found in the H-rev107-1 promoter of rat and mouse.
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