Immunfluoreszenz-Basierte Hochdurchsatzanalyse Identifiziert MK5 als Myc-Regulierende Kinase

Der Transkriptionsfaktor Myc spielt eine entscheidende Rolle bei der Tumorentstehung und dem Tumorwachstum. Dabei ist das MYC-Gen in humanen Tumoren selten mutiert, sondern häufig sind Mechanismen der post-transkriptionellen Regulation der Myc- Proteinexpression verändert. Zur Identifikation unbe...

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Main Author: Kreß, Theresia
Contributors: Lingelbach, Klaus (Prof. Dr.) (Thesis advisor)
Format: Dissertation
Language:German
Published: Philipps-Universität Marburg 2011
Subjects:
MK5
Myc
Online Access:PDF Full Text
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Description
Summary:Der Transkriptionsfaktor Myc spielt eine entscheidende Rolle bei der Tumorentstehung und dem Tumorwachstum. Dabei ist das MYC-Gen in humanen Tumoren selten mutiert, sondern häufig sind Mechanismen der post-transkriptionellen Regulation der Myc- Proteinexpression verändert. Zur Identifikation unbeschriebener Mechanismen der Regulation der Myc-Proteinexpression wurde ein Immunfluoreszenz-basiertes Hochdurchsatzanalyse-Verfahren entwickelt und etabliert. Die Hochdurchsatzanalyse von RNAi-Bibliotheken, die das humane Kinom als Zielproteine auswiesen, identifizierte die Proteinkinase MK5/MAPKAPK5/PRAK als ein Enzym, das die Myc-Proteinexpression negativ reguliert. Die MK5-Depletion führt zu einer erhöhten Myc-Proteinexpression, während die MK5-Überexpression die Myc-Proteinexpression vermindert. Diese Myc- Regulation ist entscheidend am Zellwachstum von Tumorzelllinien beteiligt. MK5 phosphoryliert den Transkriptionsfaktor FoxO3a an mehreren, teilweise evolutionär hoch-konservierten Serin-Resten: S215, S253, S551, S555. Die Phosphorylierung von S215 wurde in vivo bestätigt und trägt wesentlich zur nukleären FoxO3a-Akkumulation bei. Nach Aktivierung durch MK5 bindet FoxO3a direkt an den Promotor der microRNAs miR-34b/c und induziert deren Expression. miR-34b und miR-34c binden an das 3’-UTR der MYC-mRNA und hemmen deren Translation und somit die Myc-Proteinexpression. Bei MK5 handelt es sich um ein aktiviertes Zielgen des Myc-Transkriptionsfaktors, der direkt an die E-Box-Region innerhalb des MK5-Promotors bindet. Hierdurch ergibt sich ein negativer Rückkopplungsmechanismus bestehend aus Myc, MK5, FoxO3a und miR-34b/c. Dieser negative Rückkopplungsmechanismus spielt eine entscheidende Rolle bei der Kolonkarzinogenese. Beim Übergang vom gut- zum schlecht-differenzierten kolorektalen Adenokarzinom wird die MK5-mRNA- und Proteinexpression vermindert. Hierdurch erhöht sich die Myc-Proteinexpression, was zur Tumorprogression und zur Metastasierung führt.
DOI:https://doi.org/10.17192/z2011.0105