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Titel:The Gene Encoding Human SCGB 2A1 is under Indirect Androgen Control Operating through an Sp Family Binding Site in Prostate Cells
Autor:Xiao, Fei
Weitere Beteiligte: Professor Dr. Miguel Beato
Erscheinungsjahr:2004
URI:http://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2004/0353
DOI: https://doi.org/10.17192/z2004.0353
URN: urn:nbn:de:hebis:04-z2004-03535
DDC:610 Medizin, Gesundheit
Titel(trans.):Das menschliches SCGB 2A1 Gen ist unter der indirekten Androgen-Steuerung, die durch einen SP Familie Bindungsstelle in den Prostatazellen funktioniert

Dokument

Schlagwörter:
lacryglobin, secretoglobin SCGB 2A1, Genexpression, mammaglobin B, Androgen-Rezeptor, lipophilin C, Androgene, Prostata, Genregulation

Summary:
The secretoglobins belong to a minority of proteins with unclear physiological function. In the past research in the field was dominated by work on the family founder member uteroglobin and its orthologs. This was mainly due to the fact that some 20 to 30 years ago uteroglobin served as a first model for a steroid hormone binding protein, as the steroid hormone receptors had not been cloned yet. Later on it served as a model gene to study gene regulation by steroid hormone receptors. Many new members of the secretoglobin family were identified in the past few years but remained poorly investigated in terms of gene regulation. Studying one of the new family members was thought to be promising in finding new clues concerning physiological function of the secretoglobins in general. Many family members are expressed in the genital tract of males and females where they might play a role in reproduction. One of the new members, lipophilin C (= lacryglobin, mammaglobin B, secretoglobin SCGB 2A1) was first shown to be expressed by the lacrimal glands in the form of a heterodimer with lipophilin A, another secretoglobin that is present in tears. Due to functional similarities of lacrimal and prostate glands it was not surprising to find SCGB 2A1 also being expressed in the prostate. Because expression was found to be under androgen control, gene regulation was investigated using the androgen responsive human prostate cancer cell line LNCaP. Relevant regulatory regions were identified in the genes chromatin by mapping DNase I hypersensitive sites before and after androgen induction. Only one prominent hypersensitive site appeared in the proximal promoter after 6 hours of androgen induction indicating an indirect response. Sequence analysis did not reveal any canonical or non-canonical androgen response element(s). DNase I footprinting identified two factors binding to the proximal promoter region that were found to be the ubiquitous transcription factors nuclear factor I (NF1) and CAAT-box transcription factor NF-Y. Analysis of promoter deletions using luciferase reporter constructs showed that 136 bp of the promoter still containing the NF-Y binding site are sufficient to confer androgen responsiveness to the reporter gene or the heterogenous HSV-tk promoter. Analyses of promoter constructs with mutations in the NF1 and NF-Y binding sites demonstrated that both factors significantly contribute to the basal activity, and that NF1 helps to mediate the androgen response. Eventually androgen responsiveness could be traced down to a dimeric inverted repeat GC box immediately upstream of the TATA box that is a binding site for Sp family transcription factors. Therefore, androgen responsiveness in the SCGB 2A1 gene is mediated by an indirect mechanism that requires the androgen receptor but operates through a binding site for ubiquitous transcription factors of the Sp family, notably the well known factors Sp1 and Sp3. This response is androgen-specific because glucocorticoids in conjunction with the cotransfected glucocorticoid receptor were not able to activate SCGB 2A1 expression in LNCaP cells. Thus, SCGB 2A1 was unexpectedly identified as a target gene for a non-ARE mediated action of the androgen receptor. Future investigations will focus on the exact mechanism of this indirect hormone response.

Zusammenfassung:
Die Secretoglobins gehören einer Minorität Proteinen mit unklarer physiologischer Funktion. In der letzten Forschung auf dem Gebiet vorherrsch durch Arbeit über das Familie Gründer-Mitglieds-Uteroglobin und seine Orthologs. Dieses lag an der Tatsache hauptsächlich, daß einigen 20 bis 30 Jahren Uteroglobin als ein erstes Modell für ein verbindliches Protein des Steroid vor Hormons diente, da die Steroid-Hormonempfänger noch nicht geklont worden waren. Später diente es als vorbildliches Gen, Genregulation mit Steroid-Hormonempfänger zu studieren. Viele Familie-Mitglieder werden in der genitalen Fläche der Männer und der Frauen ausgedrückt, in denen sie eine Rolle in der Wiedergabe spielen konnten. Eins der neuen Mitglieder, lipophilin C (= lacryglobin, mammaglobin B, secretoglobin SCGB 2A1) war erstes gezeigt, durch die Lacrimal-Drüsen in Form eines Heterodimer mit lipophilin A, ein anderes Secretoglobin ausgedrückt zu werden, das in den Rissen anwesend ist. Wegen der Funktionsähnlichkeiten der Lacrimal und Prostatadrüsen, es nicht überraschte, SCGB 2A1 auch in der Prostata zu finden. Weil Ausdruck des SCGB 2A1 in Prostata gefunden wurde, um Expression unter Androgensteuerung zu versuchen, wurde Genregulation mit der Prostatazell-Linie LNCaP nachgeforscht. Relevante regelnde Regionen wurden im Gene-Chromatin gekennzeichnet, indem man vorher und nachher Androgeninduktion der Aufstellungsorte der DNase I überempfindliche abbildete. Nur ein vorstehender überempfindlicher Aufstellungsort erschien im proximalen Förderer nach 6 Stunden Androgeninduktion eine indirekte Antwort anzeigend. Reihenfolge Analyse deckte kein kanonisches oder nicht-kanonisches Androgenwarteelement(s) auf. DNase I Footprinting und Bandshift wurden zwei an die proximale Promotorregion bindene Faktoren identifiziert, NF1) und NF-Y. Analyse der Promotrodeletionen, die luciferase Reporterkonstruieren verwenden, zeigte, daß 136 bp des Promotors, der noch den NF-Y-Bindungsstelle enthält, Androgenreaktionsvermögen zum Reportergen oder zum heterogenen Promotor HSV-TK zu konferieren sind. Analysen der Promozorkonstrukte mit Mutantion in den NF-1 und NF-Y Bindungsstelle zeigten, daß beide Faktoren erheblich zur basalen Tätigkeit beitragen und daß NF1 hilft, die Androgenantwort zu vermitteln. Schließlich könnte einer Dimeric-Inverted-Repeat-GC box, die in Stromaufwärts von der TATA Box und eine Sp-Familie-Transkriptionsbindungsstelle ist mit Androgenreaktionsvermögen gefunden werden. Folglich wird Androgenreaktionsvermögen im SCGB 2A1 Gen durch einen indirekten Mechanismus vermittelt, der den Androgenreceptor erfordert, aber funktioniert durch einen Bindungsstelle für Transkriptionsfaktoren der SP Familie, vornehmlich die weithin bekannten Faktoren Sp1 und Sp3. Diese Response ist Androgen-spezifisch, weil Glucocorticoids in Verbindung mit Glukocorticoidreceptor die SCGB 2A1 Expression in den LNCaP Zellen nicht aktivieren können. So wurde SCGB 2A1 unerwartet gekennzeichnet ein Ziel-Gen für a non-ARE vermittelte Tätigkeit des Androgenreceptors. Zukünftige Untersuchungen konzentrieren auf die genaue Einheit dieser indirekten Hormonresponse.


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