Untersuchungen zur Expression p53- regulierter Gene nach Reduktion der zellulären Level des INHAT Repressors NIR mittels RNA- Interferenztechnologie

Abstract

Der Tumorsuppressor p53 ist das am häufigsten mutierte Gen in Tumorgeweben. Die Bedeutung von p53 im Bereich der Prävention der Tumorentstehung resultiert aus seiner Fähigkeit, entscheidende Vorgänge in der Zelle wie z.B. den Zellzyklus, die Apoptose sowie Alterungsprozesse der Zelle zu regulieren (Levine, 1997; Prives und Hall, 1999; Vogelstein et al., 2000). Der multifunktionelle Transkriptionsfaktor p53 ist somit befähigt, die Transkription einer Vielzahl von Genen in Abhängigkeit von verschiedenen Stressfaktoren, die auf die Zelle einwirken können, zu aktivieren, aber auch zu reprimieren (Miyashita und Redd, 1995; el- Deiry et al., 1993; Mirza et al., 2002). Aktuelle Forschungsergebnisse haben gezeigt, dass p53 auch in Abwesenheit von Stress an den Promotoren einiger seiner Zielgene gebunden vorliegen kann, ohne diese jedoch zu transaktivieren. Aufgrund dieser Erkenntnisse stellte sich die Frage, wie die Regulation des bereits Promotor- assoziierten p53 erfolgt. In diesem Zusammenhang gelang Hublitz und Kollegen aus unserer Arbeitsgruppe die Identifizierung und Charakterisierung des neuen INHAT- Repressors NIR. NIR ist in der Lage, sowohl mit dem Transkriptionsfaktor p53 als auch mit anderen zellulären Proteinen zu interagieren. Die im Rahmen dieser Arbeit gefundenen Resultate zeigten, dass sich der ubiquitär exprimierte Inhibitor von Acetyltransferasen NIR mittels siRNA- Technologien erfolgreich reprimieren lässt. Eine solche Repression der NIR- Expression führte zum einen zu spezifischen Veränderungen in der Expression von Targetgenen des NIR- regulierten Tumorsuppressors p53. Zum anderen konnte aber auch gezeigt werden, dass weitere, nicht- p53-kontrollierte Gene von NIR reguliert werden. Außerdem erwies sich die Repression der NIR- Expression toxisch für Zellen und führte zur Apoptoseinduktion. Diese induzierbare Apoptose war zumindest in den HCT116 wt Zellen nicht abhängig vom NIR/p53- regulierten Bax- Protein. In Zelltypen wie MCF7 schien die durch NIR induzierte Toxizität, die zusätzlich zu einer unspezifischen Toxizität von siRNAs in diesen Zellen zu verzeichnen ist, eine generelle Transkriptionsinhibition nach sich zu ziehen. The tumour suppressor p53 is the most frequently mutated gene in tumours. The importance of p53 in the field of tumour prevention results from its ability to regulate decisive processes in cells such as the cell cycle, apoptosis and senescence (Levine, 1997; Prives und Hall, 1999; Vogelstein et al., 2000). The multifunctional transcription factor p53 is thus able to both activate and repress the transcription of a multitude of genes in dependance of various stress factors which can have an effect on cells (Miyashita und Redd, 1995; el- Deiry et al., 1993; Mirza et al., 2002). Current research has demonstrated that p53 can be bound to the promoters of some of its target genes even in the absence of stress, but without transactivating them. The result of these scientific findings led us to ask how the regulation of the already promoter- associated p53 occurs. Along this line, Hublitz and colleagues of our research group have been successful in identifying and characterizing the new INHAT- Repressor NIR. NIR is able to interact with the transcription factor p53 and with other cellular proteins. This study has shown that the ubiquitously expressed inhibitor of acetyl- transferases NIR can successfully be repressed through siRNA technologies. Repression of the NIR expression induced specific changes in the expression pattern of target genes of the NIR regulated tumour suppressor p53. On the other hand it could be shown that some genes not known to be controlled by p53 are nonetheless regulated by NIR. Moreover, we showed that NIR repression is toxic for cells and leads to apoptosis. This inducible apoptosis was not dependant on the NIR/p53 regulated Bax- protein, at least as HCT116 wt cells. In cell types such as MCF7, the toxicity that was caused by NIR and appeared in addition to an unspecific toxicity by siRNAs, resulted in a general transcription inhibition.