Zusammenfassung
Glukokortikoide
finden aufgrund ihrer anti-inflammatorischen und immunsuppressiven Wirkung
eine breite therapeutische Anwendung. Die Wirkung von Glukokortikoiden
wird in der Zelle durch den Glukokortikoidrezeptor vermittelt, der als
ligandenabhängiger Transkriptionsfaktor die Expression von Genen in
verschiedenster Weise beeinflussen kann.
Zum
einen bindet der GR an DNA-Sequenzen in den Promotoren hormoninduzierbarer
Gene und aktiviert die Transkription dieser Zielgene. Zum anderen ist der
GR auch in der Lage die Aktivität anderer Transkriptionsfaktoren wie
z.B. AP-1 und NF-kB
durch eine Protein-Protein-Wechselwirkung zu hemmen. Die Repression immunregulatorischer
Gene ist vermutlich die molekulare Grundlage der immunsuppresiven Wirkung
von Cortison.
Bisherige
Arbeiten deuten darauf hin, daß eine simple AP-1-GR Interaktion zur
Erklärung dieser Repression nicht ausreicht, sondern daß an
der AP-1 Repression durch den GR noch weitere Proteine beteiligt sind.
Das
Ziel dieser Arbeit war zusätzliche Faktoren der AP-1 Repression durch
den GR zu identifizieren. Sie sollten in der Hefe mit Hilfe eines Zwei-Hybrid
Systems als Glukokortikoidrezeptor interagierende Proteine identifiziert
werden. Hierzu wurde eine transkriptionell inaktive GR-Mutante hergestellt,
deren Repressionkapazität nicht beeinflußt war. Durch den Two-Hybrid
Screen wurden bisher unbekannte Proteine isoliert, die hormonabhängig
mit dem GR interagieren. Eines dieser Isolate, Trip6, wurde bereits früher
als Partnerprotein des ebenfalls AP-1 reprimierenden Thyroidhormon- bzw.
des Retinsäurerezeptors RXR identifiziert.
In
dieser Arbeit erfolgte die funktionelle Charakterisierung des Trip6-Proteins.
Trip6 ist ein hauptsächlich nukleäres Protein und existiert in
verschiedenen Spleißformen. Trip6 enthält in seinem C-Terminus
drei Lim-Domänen, die als Oberflächen für die Interaktion
mit weiteren Proteinen dienen können. Neben der Interaktion mit dem
GR ist Trip6 auch in der Lage mit der AP-1 Komponente cFos und der NF-kB
Untereinheit RelA zu interagieren. Zudem ist Trip6 ein effektiver transkriptioneller
Repressor, der keine Homologie zu bisher beschriebenen Kofaktoren des GR
hat. Die Erniedrigung der endogenen Trip6-Proteinmenge zeigte, daß
Trip6 eine zentrale Rolle für die AP-1 Repression spielt.
Zusammenfassend
ergibt sich für die AP-1 Repression das folgende Modell; durch die
Ausbildung eines Multiproteinkomplexes zwischen AP-1, GR und Trip6, bringt
Trip6 seine Repressorfunktion in die direkte Umgebung von AP-1 und hemmt
somit dessen transkriptionelle Aktivität. Da Trip6 auch mit RelA interagieren
kann, könnte Trip6 ein genereller Faktor für die Repression über
Protein-Protein-Wechselwirkungen darstellen.
Diese
Arbeit trägt nicht nur zu einem detaillierteren mechanistischen Verständnis
der GR abhängigen AP1 Repression bei, sondern definiert auch
eine neue Klasse von Kofaktoren des GR.
Identification
of novel cofactors involved in AP-1 repression by the glucocorticoid receptor
Abstract
Glucocorticoids
are widely used as anti-inflammatory and immunosuppressive drugs. Within
the cell they bind to the Glucocorticoid receptor (GR), a ligand-dependent
transcription factor (TF), which is able to modulate gene expression in
various ways. Firstly, GR is able to bind directly to DNA sequences in
the promotor region of hormone-inducible target genes. Secondly, GR is
also able to inhibit transcriptional activity of other TFs like AP-1 and
NF-kB.
The repression of immunoregulatory genes by GR presumably is the molecular
basis of the immunosuppressive effects of cortison.
The
negative crosstalk presumably involves protein-protein-interactions of
GR and the other TFs. Up to know there is strong evidence that a direct
binding of GR and AP-1 is not sufficient, but that additional factors are
involved in the negative crosstalk.
The
aim of this work was to identify the additional factors for AP-1 repression.
To isolate these factors, a Two-Hybrid Screen was used to isolate GR interacting
proteins. For this purpose, a GR mutant was generated which was transcriptionally
inactive but still showed normal repression capacity. With the help of
the Two-Hybrid Screen several previously unknown partner proteins which
interact with GR in a hormone-dependent manner were identified. One of
these called Trip6 was formerly identified as a partner protein of the
Thyroid hormone receptor (TR) and the Retinoic acid receptor (RXR), both
of which are also able to repress AP-1 activity. In this work Trip6 was
functionally characterised.
Trip6
is a mainly nuclear protein, which exists in several different splice forms.
The C-terminus of Trip6 contains 3 Lim-domains, which can serve as interaction
surfaces for other proteins. Besides the interaction with GR, Trip6 also
interacts with the AP-1 component cFos and the NF-kB
subunit RelA. Moreover, Trip6 is a transcriptional repressor, which shows
no homology to other known corepressors. Reduction of the endogenous Trip6
protein amount by antisense techniques showed that Trip6 plays a key role
in AP-1 repression. In conclusion the following model was developed: a
multiprotein complex forms between AP-1, GR and Trip6. Trip6 is thereby
able to bring its repressive function into the direct environment of AP-1
and thereby inhibits transcriptional activity. As Trip6 is also able to
interact with RelA, Trip6 may be a general factor mediating transcriptional
repression by GR.
This
work does not only contribute to a more detailed mechanistic understanding
of GR dependent AP-1 repression, but also defines a novel class of cofactors
of GR.