Der Transkriptionsfaktor JunB in der zellulären Hypoxie-Antwort und in der Angiogenese : Entschlüsselung der übergeordneten Signalwege und Identifizierung und funktionelle Analyse des JunB-Zielgens CBFbeta

Die Induktion von Angiogenese und fehlregulierte Signaltransduktionswege, die Proliferation und Überleben von Zellen beeinflussen, sind Kennzeichen von Krebs. Angiogenese wird hauptsächlich durch VEGF aktiviert, dessen Expression unter hypoxischen Bedingungen über den Transkriptionsfaktor HIF induziert wird. JunB-defiziente Mäuse zeigen eine vaskulären Phänotyp und sterben zwischen Tag 8,5 und 10,5 der Embryonalentwicklung. Die auffallenden phänotypischen Übereinstimmungen zwischen JunB-defizienten Embryonen und Mäusen ohne funktionellem VEGF, VEGFR-1, HIF-1a, HIF-2a und ARNT haben uns veranlasst, die molekularen Mechanismen der JunB-Regulation unter hypoxischen Bedingungen zu untersuchen. Expressionsanalysen zeigen, dass unter hypoxischen Bedingungen das junB-Gen selbst induziert wird. Diese Induktion verläuft über NFkB und ist unabhängig von den MAP-Kinasen JNK, ERK und p38 sowie von HIF-1a. Das Fehlen von JunB führt zu einer verminderten basalen Transkription von VEGF und verhindert die Hypoxie-vermittelte VEGF-Induktion fast vollständig, woraus wir schließen, dass JunB ein wichtiger Aktivator der VEGF-Transkription ist. Andererseits wird JunB nicht für die Transkription seines eigenen Gens benötigt, sondern scheint eher seine Transkription unter hypoxischen Bedingungen zu modulieren. Zur Identifizierung neuer JunB-Zielgene, die an der zellulären Hypoxie-Antwort beteiligt sind, wurde eine DNA-Microarray Expressionsanalyse mit heterozygoten und JunB-defizienten Endothelioma-Zellen durchgeführt, die entweder unter normoxischen oder hypoxischen Bedingungen kultiviert wurden. In einem in vitro Angiogenese-Modell zeigen diese JunB-defizienten Endothelioma-Zellen Defekte in der Röhrenbildung und imitieren den Phänotyp JunB-defizienter Embryonen. Durch die Analyse des DNA-Microarray Experiments konnten 46 Gene identifiziert werden, die unter hypoxischen Bedingungen eine JunB-abhängige Expression aufweisen. Der Transkriptionsfaktor CBFb, der im Verlauf der Arbeit genauer untersucht wurde, wird durch JunB und c-Fos induziert, wie Kotransfektionsanalysen mit einem Reporterkonstrukt zeigen, welches unter der Kontrolle des 1600 bp langen stromaufwärts von CBFb gelegenen Sequenzbereichs steht. RT-PCR- und IHC-Analysen in der Milz und dem Knochenmark von Mäusen mit defizienter oder stark verminderter JunB-Expression belegen, dass die Transkription von CBFb auch in vivo durch JunB reguliert wird. Die transgene Expression von JunB heben den Angiogenesedefekt in junB-/-- Endothelioma-Zellen, der im in vitro Angiogenese-Modell beobachtet wurde, fast vollständig auf. Die JunB-abhängige Transkription von CBFbist demnach ein wichtiger Bestandteil der Gefäßbildung und resultiert, wenn fehlreguliert, zu einer gestörten Angiogenese, wie sie in JunB-defizienten Embryonen beobachtet werden kann. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen zum ersten Mal die molekularen Mechanismen, die zur Hypoxie-vermittelten Induktion von junB führen. Die Identifikation von CBFbals JunB-Zielgen eröffnen die Möglichkeit, dass die JunB-abhängige CBFbExpression nicht nur in der Angiogenese eine wichtige Rolle spielt, sondern auch bei Knochenerkrankungen und myeloiden Leukämien von entscheidender Bedeutung ist.

Level thesis:degree_level

thesis.doctoral

Grantor dc:publisher

Universität Heidelberg

Year

2005

Author dc:creator

• Pein, Oliver Tobias

Contributors dc:contributor

• Angel, Peter

Repository record source_url

http://www.ub.uni-heidelberg.de/archiv/5731

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