Charakterisierung der E3 Ligase HectH9 und deren Einfluss auf cMyc und TopBP1

Das Protoonkogen c-myc kodiert für den Transkriptionsfaktor cMyc, der als Heterodimer mit Max die Transkription von Zielgenen aktiviert und als ternärer Komplex mit Max und Miz1 die Transkription einer zweiten Klasse von Zielgenen reprimiert. In dieser Arbeit wird...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
1. Verfasser: Hock, Andreas Kurt
Beteiligte: Eilers, Martin (Prof. Dr.) (BetreuerIn (Doktorarbeit))
Format: Dissertation
Sprache:Deutsch
Veröffentlicht: Philipps-Universität Marburg 2010
Molekularbiologie und Tumorforschung
Ausgabe:http://dx.doi.org/10.17192/z2011.0351
Schlagworte:
Online Zugang:PDF-Volltext
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Zusammenfassung:Das Protoonkogen c-myc kodiert für den Transkriptionsfaktor cMyc, der als Heterodimer mit Max die Transkription von Zielgenen aktiviert und als ternärer Komplex mit Max und Miz1 die Transkription einer zweiten Klasse von Zielgenen reprimiert. In dieser Arbeit wird gezeigt, dass HectH9, eine Ubiquitin E3 Ligase, endogen sowohl an cMyc als auch an Miz1 bindet. Miz1 wird im Gegensatz cMyc nicht von HectH9 modifiziert, kann aber die Ubiquitiniung von cMyc durch HectH9 inhibieren. Die Ubiquitinketten die HectH9 auf cMyc synthetisiert, sind über Lysin 63 verknüpft. Diese Modifikation führt nicht zu beschleunigtem Abbau von cMyc, sondern verändert dessen biologische Eigenschaften. Die Depletion von HectH9 durch shRNA reduziert die Fähigkeit von cMyc, Zielgene zu aktivieren. Die Repression von cMyc Zielgenen bleibt jedoch unbeeinflusst. Diese Ergebnisse lassen sich in Experimenten mit Myc KR6, einer cMyc Mu- tante die nicht mehr von HectH9 ubiquitiniert werden kann, bestätigen. Die Aktivierungsdefizienz von Myc KR6 zeigt sich in einer FACS-Analyse durch fehlende Induktion von Zellteilung und Apoptose. Während wildtyp cMyc bei gehungerten 3T3 Zellen Zellzyklusprogression und Zelltot induziert, verhalten sich Myc KR6 infizierte Zellen vergleichbar zu Kontrollzellen. Die Ursache hier für liegt in der Notwendigkeit der Ubiquitinierung von cMyc für die Rekrutierung von p300 an cMyc aktivierte Promotoren. Obwohl wildtyp cMyc und Myc KR6 gleich effizient an Zielpromotoren assoziieren, kann lediglich wildtyp cMyc die Histonacetyltransferase p300 binden, welche notwendig für Rekrutierung von generellen Transkriptionsfaktoren ist. TopBP1 ist Bestandteil der DNA Schadenssignalkaskade und essentieller Aktiva- tor von ATR nach DNA Schadensinduktion durch UV-B Strahlung. Zellen, die Miz1 überexprimieren zeigen Anzeichen von DNA Schaden und weisen verlän- gerte Halbwertszeiten von TopBP1 und ATR auf. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass die Überexpression von HectH9 die Halbwertszeit von TopBP1 nach UV-B Strahlung im Vergleich zu Kontrollzellen reduziert und TopBP1 von HectH9 mit über Lysin 48 verknüpfte Polyubiquitinketten markiert wird. Diese Polyubiquitinierung wird von Miz1 gehemmt. Eine TopBP1 Mutante, die Miz1 nicht mehr binden kann, wird gegenüber wildtyp TopBP1 stärker ubiquitiniert und schneller abgebaut. Zusammenfassend wird deutlich, dass die E3 Ligase HectH9 entscheidend denZellzyklus vorantreibt, in dem sie durch Ubiquitinierung über Lysin 63 cMyc aktiviert und so die Zellzyklusprogression fördert und zusätzlich über Abbau von TopBP1 die Induktion von Zellzyklusarest reduziert. Diese onkogenen Ei- genschaften werden besonders im Kolonkarzinom deutlich. Während in normalen Darmgewebe HectH9 mRNA in nur 10% aller untersuchten Proben schwach nachzuweisen ist, ist in 80% aller untersuchten Adenokarzinome die HectH9 Transkription erhöht.
DOI:http://dx.doi.org/10.17192/z2011.0351