Forschungszentrum
Karlsruhe - Wissenschaftliche Berichte – FZKA 7108
Das Lim-Domänen-Protein
Trip6 ist essentiell für den Crosstalk der Transkriptions-faktoren GR, AP-1 und
NF-кB
C. Heilbock
Zusammenfassung
Glukokortikoide
entfalten ihre vielfältige Wirkung nach Bindung an den Glukokortikoidrezeptor
(GR). Der GR transloziert nach Aktivierung in den Zellkern und reguliert die
Genexpression über zwei verschiedene Mechanismen. Einerseits durch die Transaktivierung.
Hierbei dimerisieren die Rezeptormoleküle und binden an spezifische
DNA-Sequenzabschnitte (GREs) im Promotorbereich von GR-regulierten Genen.
Andererseits moduliert der monomere Rezeptor durch
Protein-Protein-Wechselwirkung die Aktivität von Transkriptionsfaktoren wie
AP-1 und NF-κB. Diese Funktion wird Transrepression genannt.
Die Interaktion zwischen
Transkriptionsfaktoren ist ein wichtiger Regulator für die transkriptionelle
Aktivität und wird als crosstalk bezeichnet. Die Transkriptionsfaktoren AP-1
und NF-κB aktivieren zahlreiche Gene, die in Entzündungsreaktionen
involviert sind. Der Transkriptionsfaktor GR hemmt diese Aktivität. Darauf
beruht ein Großteil der immunsuppressiven Wirkungen von Glukokortikoiden und
findet eine breite therapeutische Anwendung. Wie dieser Mechanismus
funktioniert, ist bisher nicht verstanden.
In dieser Arbeit gelang die
Entdeckung und funktionelle Charakterisierung von nTrip6, einer
kernspezifischen Isoform des fokalen Adhäsionsmoleküls Trip6. Diese Isoform
interagiert mit allen am crosstalk beteiligten Proteinen und besitzt eine
Koaktivator-ähnliche Funktion für AP-1 und NF-κB. Zusätzlich wirkt nTrip6
aber auch als molekulare Plattform für den reprimierenden Transkriptionsfaktor
GR. Der GR assoziiert über nTrip6 an den Promotor und vermittelt dort seine
Transrepressionsfunktion. Ohne nTrip6 kann der GR nicht am Promotor binden und
es findet keine Transrepression statt. Es wurde eine GR-Domäne entdeckt, die
für diese Interaktion zwischen nTrip6 und dem GR unerlässlich ist. Mutation
dieser Domäne sollte die Interaktion mit nTrip6 und damit die Transrepression
verhindern und wäre somit zur genaueren Untersuchung der
Transrepressionsfunktion des GR sehr hilfreich.
nTrip6 stellt eine neue Art von
Transkriptions-Kofaktor dar, die das Zusammenwirken verschiedener
Multiprotein-Komplexe am Promotor von Zielgenen vermittelt. Dieses Protein
ermöglicht es dem Promotor auf verschiedene Signale zu reagieren und somit
entweder aktivierend oder reprimierend zu wirken.
The Lim-Domain protein
Trip6 is essentiell for the crosstalk of GR, AP-1 and NF-κB
Abstract
The action of the GR
after binding glucocorticoids has a multitude of effects. The GR translocates
to the nucleus and regulates gene expression via two different mechanisms. One
mechanism, known as transactivation, occurs though dimerisation of the receptor
molecule and subsequent binding to specific DNA sequences (GREs) in promotor
regions of GR regulated genes. The second mechanism, known as transrepression,
involves the monomeric receptor through proteinprotein interactions, modulating
the activation of transcription factors such as AP-1 and NF-κB.
The interaction between
transcription factors is an important „brake mechanism“ for
transcriptional regulation and is known as crosstalk. AP-1 and NF-κB
activate several genes involved in the inflammatory process. The transcription
factor GR controls the „brake mechanism“ and reduces AP-1 and
NF-κB activation and consequently represses the immune response. Due to
the immunosuppressive effect of glucocorticoids it is often used as a
therapeutic agent. However, the mechanism of GR transrepression is not known.
This thesis involved the
identification and functional characterisation of nTrip6, a nuclear specific
isoform of the focal adhesion molecule Trip6. This nuclear isoform interacts
with all crosstalk proteins and has a coactivator-like function for AP-1 and
NF-κB. In addition nTrip6 is also a molecular platform for the
transrepression function of the GR. The GR associates through nTrip6 at the
promotor and mediates its transrepression function. Without nTrip6 the GR can
not bind the promoter and can not transrepress.
The GR-domain for interaction
between nTrip6 and GR needed for transrepression was discovered. Mutations in
this domain should inhibit nTrip6 interaction and consequently block
transrepression. Such a mutant would be useful in dissecting the
transrepression mechanism of GR.
nTrip6 also works as a coactivator
for GR in transactivation and mediates the binding of repressing factors. This
means nTrip6 is a novel transcriptional cofactor combining different
multiprotein complexes at promoters of target genes. nTrip6 integrates
activating and repessing signals at the promoter of target genes.
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