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Dissertation

Autor(en): Mounia el Hachoumi
Titel: Die Funktion von Bx42/Skip im TGF-beta/Dpp Signal Transduktionsweg
Gutachter: Harald Saumweber; Ansgar Klebes; Manfred Frasch
Erscheinungsdatum: 02.07.2007
Volltext: pdf (urn:nbn:de:kobv:11-10078722)
Fachgebiet(e): Biowissenschaften, Biologie
Schlagwörter (ger): Drosophila melanogaster, Bx42/Skip, Bx42-RNAi, TGF-ß/Dpp Signalweg, Medea, Mad, distal-less (dll), optomotor blind (omb) und spalt (sal).
Schlagwörter (eng): Drosophila melanogaster, Bx42/Skip, Bx42-RNAi, TGF-ß/Dpp Signal pathway, Medea, Mad, distal-less (dll), optomotor blind (omb) und spalt (sal).
Einrichtung: Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I
Zitationshinweis: el Hachoumi, Mounia: Die Funktion von Bx42/Skip im TGF-beta/Dpp Signal Transduktionsweg; Dissertation, Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I , publiziert am 02.07.2007, urn:nbn:de:kobv:11-10078722
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Abstract (ger):
Die Notwendigkeit von Bx42 für Drosophila Entwicklung und seine Beteiligung an unterschiedlichen zellulären Prozessen wurde mit Hilfe von RNA Interference (RNAi) demonstriert. Das ubiquitäre Ausschalten oder die Reduktion der Bx42 Expression mittels RNAi führte dabei zu embryonaler Letalität. Weiterhin führte eine gewebespezifische Induktion von Bx42 in Abhängigkeit der verwendeten Treiberlinien bei unterschiedlichen Temperaturen zu mehreren verschiedenen adulten Phänotypen. Diese Phänotypen waren die Grundlage für die Annahme, dass Bx42 eine Rolle in der Regulation mehrerer verschiedener Zellsignalwege spielt. In der Tat interagiert Bx42 mit den Proteinen des Notch-Signalweges Suppressor of hairless [Su(H)] und Notch intracellular domain (N-IC). Zusätzlich werden bei einer Verminderung von Bx42 die Notch Zielgene cut (ct) und enhancer of split m8 [e(Spl)m8] reprimiert (Negeri et al., 2002). In dieser Arbeit wurde die Beteiligung von Bx42 am TGF-ß/Dpp Signalweg untersucht. Es wurde gezeigt, dass Bx42 mit den TGF-ß/Dpp-Signalweg Proteinen Mad und Medea sowohl in vitro als auch in vivo interagiert. Die dabei verwendeten Methoden waren das Hefe-Zwei Hybrid-Sytem und Ni-NTA-Pulldown-Assays. Domänen der Smad Proteine (Mad und Medea), die für die Interaktion mit Bx42 notwendig sind, wurden mit Hilfe von Deletionskonstrukten untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass die stark konservierte MH2-Domäne dieser Proteine für die Interaktion notwendig ist. Zudem belegten Versuche die genetische Interaktion zwischen Bx42 und Medea, in denen ein Bx42-RNAi-Phänotyp durch die gleichzeitige Überexpression von Medea gerettet werden konnte. Es ist bekannt, dass das humane Bx42-Homolog Skip sowohl mit den Proteinen Smad2 und 3 des TGF-ß/Activin Signalweg, als auch mit den Onkogenen Sno und Ski interagiert. Skip wirkt hier als Antagonist der Ski/Sno-Wirkung auf den TGF-ß/Activin-Signalweg und fungiert als Koaktivator (Leong et al., 2001). Die Interaktion zwischen Bx42 und der TGF-ß/Activin-Signalweg Komponente dSmad2, sowie mit dem Onkogen dSno konnte in dieser Arbeit auch für Drosophila bewiesen werden. Die Bedeutung dieser Wechselwirkung muss noch in weiteren Arbeiten analysiert werden. Der Einfluss der Bx42-RNAi-Induktion auf die TGF-ß/Dpp Zielgene distal-less (dll), optomotor blind (omb) und spalt (sal) wurde anhand von Reportergen Untersuchungen mit enhancer-trap-Linien und RNA in situ Hybridisierung untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass das Ausschalten von Bx42 die Expression dieser Gene in ähnlicher Weise reprimiert, wie eine Elimination des TGF-ß/Dpp-Signals. Diese Ergebnisse unterstützen die Annahme, dass Bx42 in der Lage ist, TGF-ß/Dpp Zielgene durch eine Wechselwirkung mit Mad und Medea zu aktivieren.
Abstract (eng):
The importance of Bx42 in Drosophila development was demonstrated using Bx42-RNA interference. The ubiquitous downregulation of Bx42 generated embryonic lethality, indicating the importance of this protein in early development. The tissue specific induction of Bx42-RNAi resulted in several different phenotypes depending on the driver line and the temperature at which animals were raised. The phenotypes obtained were the key point for the assumption that Bx42 may play a role in the regulation of a number of different cellular signalling pathways. Indeed, within the Notch signalling pathway Bx42 interacts genetically with Suppressor of hairless [Su(H)] and Notch intracellular domain (N-IC). Additionally, the reduction of Bx42 negatively affected the expression of the Notch target Genes cut (ct) and enhancer of split m8 [e(Spl)m8] (Negeri et al., 2002). In this work, the involvement of Bx42 in the Dpp signalling pathway was investigated. It was shown that Bx42 interacts both in vitro and in vivo, as demonstrated by yeast two hybrid protein-protein studies and Ni-NTA pull-down assays, with the TGF-ß/ Dpp components Mad and Medea. Domains of Smads (Mad and Medea) required for Bx42 interaction were examined using deletion constructs of Smads and the importance of the well conserved MH2 domains of Mad and Medea for this interaction was revealed. Moreover, the rescue of the Bx42-RNAi phenotype by the simultaneous overexpression of Medea demonstrated the genetic interaction between Bx42 and Medea. Furthermore, evidences for the interaction of Bx42 with the TGF-ß/Activin pathway component dSmad2 and with the oncogene protein dSno were obtained from interaction assays. The human homologue of Bx42, Skip, also interacts with Smad2/3 or Sno. The meaning of this interaction in Drosophila has yet to be analysed. The influence of Bx42-RNAi induction on the expression of Dpp target genes distal less (dll), optomotor blind (omb) and spalt (sal) was also investigated using enhancer trap lines and RNA in situ hybridisation. In this way it was proven that these genes are suppressed as they are by elimination of Dpp signalling. These results suggest that Bx42 may be able to modulate positively TGF-ß/Dpp signalling through an interaction with the signalling transducer Mad and Medea.
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