Dokument: Funktionelle Charakterisierung von PITX2 im Prostatakarzinom

Titel:	Funktionelle Charakterisierung von PITX2 im Prostatakarzinom
Weiterer Titel:	Functional characterisation of PITX2 in prostate carcinoma
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=33127
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20150119-095804-1
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Dr. Schmidt, Jennifer [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 34,33 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 19.01.2015 / geändert 19.01.2015
Beitragende:	Prof. Dr. Schulz, Wolfgang A. [Gutachter] Prof. Dr. Urlacher, Vlada B. [Gutachter]
Stichwörter:	PITX2 Prostatakarzinom
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie
Beschreibungen:	Hypermethylierung und verminderte Expression von PITX2 im Prostatakarzinom (PCa) sind prognostisch negative Marker nach radikaler Prostatatektomie. Die funktionellen Auswirkungen der PITX2 Herunterregulation im PCa sind jedoch nicht bekannt. Die zentrale Arbeitshypothese der Arbeit war, dass der Verlust des Transkriptionsfaktors PITX2 die Verschiebung von β-Catenin vom WNT-Signalweg zum Androgen-Rezeptor (AR) begünstigt und dessen Zielgene verstärkt exprimiert werden. Tatsächlich wiesen Reporter-Assays mit androgenabhängigen Konstrukten in PCa-Zelllinien einen inaktivierenden Effekt von PITX2 auf die AR-Aktivität nach, der in einer Zelllinie mit einer Abnahme des AR-Proteins einherging. Die Ergebnisse eines Two-Hybrid-Assays lassen eine indirekte Interaktion zwischen dem AR und PITX2 vermuten. Der erwartete aktivierende Effekt auf den WNT-Signalweg an TCFReporterkonstrukten blieb hingegen aus. Zellklone von PCa-Zelllinien mit stabiler oder induzierbarer PITX2-Expression proliferierten langsamer mit einem Anstieg der G1- Zellzyklusphase und Anzeichen von Seneszenz. Microarray-Analysen der Genexpression wurden mit je zwei unterschiedlichen induzierbaren PITX2 Zellklonen von zwei Zelllinien durchgeführt. Nach PITX2-Induktion ergaben sich Hinweise auf eine Aktivierung der Zellzyklusinhibitorgene CDKN1B, CDKN2B und CDKN1A und des bekannten PCa- Tumorsuppressors GADD45A. Zudem wurde der PITX2-Interaktionspartner PDLIM1 induziert. Zwischen einer androgenunabhängigen und einer androgenabhängigen Zelllinie waren weitere Komponenten des TGFβ/BMP-Signalwegs, BMP2 und SMAD3, unterschiedlich reguliert. Dies lässt vermuten, dass PITX2 auch in die bekannte Interaktion zwischen SMAD3 und dem AR eingreift. Auch einige Komponenten des WNT-Signalwegs waren verändert exprimiert. Zusammenfassend deuten die Ergebnisse auf eine Regulatorfunktion von PITX2 auf die Balance zwischen den AR-, WNT- und TGFβ/BMP-Signalwegen hin. Dabei könnte insbesondere ein Netzwerk aus den Faktoren HDAC1, SMAD3, KAT5, EP300/p300, PITX2 und CTNNB1 die beobachtete Inaktivierung des AR durch PITX2 über die Deacetylierung des Rezeptors erklären. Ferner sprechen große Unterschiede in den Proteinmengen zwischen den PITX2-Isoformen a und c und eine Verschiebung in der molekularen Größe der Isoform c für eine posttranslationale Modifikation und einen dadurch resultierenden Abbau dieser Isoform, der durch einen CK2-Inhibitor kurzzeitig vermindert werden konnte. DNA hypermethylation and loss of expression of PITX2 in prostate carcinoma (PCa) are negative prognostic markers for disease progression after radical prostatectomy. The functional consequences of PITX2 downregulation in PCa are unknown. The initial working hypothesis in this thesis was that the loss of PITX2 favors a switch from WNT signaling to androgen receptor (AR) signaling leading to increased expression of AR target genes. PITX2 overexpression diminished the activity of AR-dependent promotor reporter assays, which was associated with a considerable decrease in AR protein in one cell line. A two-hybrid assay hinted at an indirect interaction between AR and PITX2. Contrary to expectations, PITX2 did not enhance WNT signaling as tested by TCF reporter constructs. PCa cell line clones stably or inducibly overexpressing PITX2 proliferated slower, exhibited signs of senescence and an increased G1 cell cycle phase fraction. Microarray gene expression analyses of each two inducible PITX2-overexpressing cell clones from two PCa cell lines revealed an induction of the cell cycle inhibitor genes CDKN1B, CDKN2B and CDKN1A, the well-known PCa tumor suppressor gene GADD45A and the PITX2 interaction partner PDLIM1. The expression of the latter gene and further components of the TGFβ signaling pathway, like BMP2 and SMAD3 genes, differed significantly between androgensensitive and –independent cell lines. These observations suggest an influence of PITX2 on the known interaction between SMAD3 and the AR. Several components of the WNT signaling pathway were also differentially expressed. In summary, the results of this study suggest a function of PITX2 in regulating the balance between AR-, WNT-, and TGFβ/BMPsignaling pathways in prostatic cells. In particular, the observed negative effect of PITX2 on AR activity and expression may be mediated by AR deacetylation, as indicated by the changes in expression of HDAC1, SMAD3, KAT5, EP300/p300, PITX2 and CTNNB1 genes in the microarray results. Finally, large differences in protein expression of the PITX2a and c isoforms and a shift in the molecular weight of the c-isoform suggest a posttranslational modification leading to PITX2c degradation. Indeed, a transient stabilization which could be achieved by a CK2-inhibitor.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Biologie
Dokument erstellt am:	19.01.2015
Dateien geändert am:	19.01.2015
Promotionsantrag am:	15.05.2014
Datum der Promotion:	16.07.2014