Dokument: Funktion und Regulation des IkappaB-Proteins IkappaB-zeta

Titel:	Funktion und Regulation des IkappaB-Proteins IkappaB-zeta
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=10178
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20090122-103406-8
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Lindenblatt, Charlotte [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 10,06 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 20.01.2009 / geändert 21.01.2009
Beitragende:	Prof. Dr. Schulze-Osthoff, Klaus [Betreuer/Doktorvater] Prof. Dr. Groth, Georg [Gutachter]
Stichwörter:	NF-kappa B, I kappa B, Transkription
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie
Beschreibung:	Das IkappaB-Protein IkappaB-zeta gehört zur Familie der NF-kappaB-Inhibitoren, die sich aufgrund ihrer Lokalisation in die zytoplasmatischen und nukleären IkappaB-Proteine unterteilen lassen. Während die klassischen IkappaB-Proteine (z.B. IkappaB-zeta) die NF-kappaB-Proteine als inaktive Komplexe im Zytoplasma der Zelle zurückhalten, werden die atypischen IkappaB-Proteine wie Bcl-3 und IkappaB-zeta, das kürzlich von uns identifiziert wurde, nicht konstitutiv, sondern induzierbar exprimiert und regulieren hauptsächlich die nukleäre NF-kappaB-Aktivität. IkappaB-zeta interagiert mit den NF-kappaB-Untereinheiten p50 und p65 und inhibiert deren Bindung an die DNA. Um die nukleäre Funktion von IkappaB-zeta weitergehend zu charakterisieren, wurde zunächst sein Einfluss auf die Zellzyklusprogression untersucht. Trotz entsprechender Vorhersagen einer Micro-Array-Analyse, lies sich kein Einfluss von IkappaB-zeta auf die Zellzyklusprogression und insbesondere auf den Verlauf der Mitose in HeLa Zervixkarzinom-Zelllinien nachweisen. Zusätzlich wurde untersucht, ob die Expression von IkappaB-zeta neben der Indudierbarkeit noch weiteren Regulationsmechanismen unterliegt. Es konnte eindeutig nachgewiesen werden, dass IkappaB-zeta durch die miR-124a posttranskriptionell reguliert wird. Hierbei ist die vorhergesagte miR-124a Bindungsstelle in der 3’UTR der IkappaB-zeta mRNA für eine translationale Inhibition der IkappaB-zeta-Expression, allerdings nicht für eine IkappaB-zeta-mRNA Degradation verantwortlich. Dies beruht auf einer unvollständigen Bindung der miR-124a an die Bindungsstelle in der 3’UTR von IkappaB-zeta, die eine typische 7mer-m8 Bindungssequenz enthält. Eine Regulation der IkappaB-zeta-Proteinexpression gewinnt noch größere Bedeutung, da in weiterführenden Versuchen nachgewiesen werden konnte, dass IkappaB-zeta über seine intrinsische Transaktivierungsaktivität die intrazelluläre Signaltransduktion als Aktivator der Genexpression deutlich beeinflussen kann. Dies ist zurückzuführen auf die N-terminal gelegene Transaktivierungsdomäne von IkappaB-zeta Die Transaktivierungsaktivität von IkappaB-zeta kann zudemdurchNF-kappaB beeinflusst werden. Eine Koexpression der NF-kappaB-Untereinheit p65 erhöhte die Transaktivierungsaktivität von IkappaB-zeta, wohingegen eine Koexpression der NF-kappaB-Untereinheit p50 diese verminderte. Im Weiteren wurde eindeutig gezeigt, dass die Transaktivierungsaktivität von IkappaB-zeta zudem über posttranslationale Modifikation in Form von Phosphorylierungen an Threonin-Prolin- sowie Serinphosphorylierungsstellen reguliert wird. Eine indirekte Beteiligung des Phosphatidylinositol 3-Kinase (PI3K) Signalweges an der Transaktivierungsaktivität von IkappaB-zeta konnte nachgewiesen werden. Während der PI3K-Inhibitor LY294002 die IkappaB-zeta Transaktivierungsaktivität deutlich verminderte, konnte dies mit Wortmannin, einem weiteren PI3K-Inhibitor oder mit spezifisch gegen die PI3K gerichteten siRNAs nicht bestätigt werden. Des Weiteren wurde IkappaB-zeta auch nicht durch die PI3K-Effektorkinase AKT phosphoryliert. Die Glykogensynthasekinasen GSK 3beta und GSK 3beta und auch die MAP Kinasen ERK1 und ERK2 wurden zweifelsfrei als IkappaB-zeta Kinasen identifiziert. Für ERK1 und ERK2 wurden darüber hinaus Threonin93 und Serin219 von IB- als Phosphorylierungsstellen nachgewiesen. Die Transaktivierungsaktivität von IkappaB-zeta wurde interessanter Weise deutlich durch GSK 3 und ERK reguliert. Daher spielen Phosphorylierungen höchstwahrscheinlich eine bedeutende Rolle in diesem Prozess. Sowohl die GSK3 als auch ERK erwiesen sich als essentiell für die IkappaB-zeta-vermittelte Aktivierung von NF-kappaB-Zielgenen. Die PI3K-Untereinheiten p110alpha und p110beta, GSK 3 und ERK als Regulatoren der IkappaB-zeta vermittelten Zytokinexpression identifiziert werden. ERK1 und ERK2 vermitteln diesen Effekt durch Phosphorylierung von T93 und S219 im IkappaB-zeta-Protein, da disfunktionale Mutationen dieser Aminosäuren einen Defekt in der IkappaB-zeta-vermittelten Aktivierung von NF-kappaB-Zielgenen zeigten. Zusammenfassend gibt diese Arbeit einen Einblick in die Regulation des nukleären IkappaB-Proteins IkappaB-zetaauf posttranskriptioneller und posttranslationaler Ebene sowie in den Mechanismus der durch IkappaB-zeta vermittelten Zielgenaktivierung und zeigt deutlich, dass IkappaB-zeta einen entscheidenden Einfluss auf die inflammatorischen Prozesse der Zelle ausübt.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät » Institute » Institut für Molekulare Medizin
Dokument erstellt am:	22.01.2009
Dateien geändert am:	21.01.2009
Promotionsantrag am:	24.11.2008
Datum der Promotion:	19.01.2009