Dokument: Das RNA-bindende Protein RBM47 ist ein neuer Regulator des p53-p21-Signalwegs auf transkriptioneller und translationaler Ebene
| Titel: | Das RNA-bindende Protein RBM47 ist ein neuer Regulator des p53-p21-Signalwegs auf transkriptioneller und translationaler Ebene | |||||||
| Weiterer Titel: | The RNA-binding protein RBM47 is a novel regulator of the p53-p21 pathway on the transcriptional and translational level | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=53924 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20200827-094725-5 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Radine, Claudia [Autor] | |||||||
| Dateien: |
| |||||||
| Beitragende: | Prof. Dr. Jänicke, Reiner [Gutachter] Dr. Gould, Sven B. [Gutachter] | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie | |||||||
| Beschreibungen: | Die translationale Regulation der Genexpression, z.B. durch RNA-bindende Proteine (RBPs), ist von großer Bedeutung für viele zelluläre Signalwege. Nach DNA-Schädigungen wird der p53-p21-Signalweg aktiviert, welcher einen wichtigen Regulator des Zellschicksals darstellt. In dieser Arbeit wurde der Einfluss des kürzlich-identifizierten RBPs RBM47, welches als Tumorsuppressor die Progression von Brust- und Kolonkrebs inhibiert, auf den p53-p21-Signalweg analysiert. Um die Rolle von RBM47 in der Mitogen-aktivierten Proteinkinase (MAPK)-vermittelten p21-Expression zu untersuchen, wurde zunächst überprüft, auf welcher Ebene die MAPK ERK, JNK und p38 die p21-Expression nach DNA-Schädigung regulieren. Während dies im Fall von JNK nicht genau geklärt werden konnte, reguliert ERK die Expression von p21 auf post-translationaler und p38 auf translationaler Ebene. Obwohl diese Beobachtung p38 als potentiellen Kandidaten ausweist, der eine RBM47-abhängige p21-Regulation beeinflusst, wurde dieser Signalweg auf Grund parallel erhaltener Ergebnisse nicht weiter untersucht. So konnte in dieser Arbeit gezeigt werden, dass RBM47 den p53-p21-Signalweg auf verschiedenen Ebenen reguliert. RBM47 wird für die basale und DNA-schädigungsinduzierte Expression von p53 und p21 in verschiedenen Tumorentitäten benötigt. Die Reduktion der RBM47-Proteinexpression führte zu einer Abnahme der p53 mRNA- und Proteinexpression, was auf eine verringerte p53-Promotoraktivität zurück zu führen war. Durch die veränderte p53-Proteinexpression nahm auch die p21-Expression nach dem Knockdown von RBM47 auf transkriptioneller Ebene ab. Auf Grund des Einflusses auf p53 und seine Zielgene reguliert RBM47 das Zellschicksal, und wird für die Einleitung der Seneszenz benötigt. In MCF-7-Zellen übt RBM47 zusätzlich einen post-translationalen Effekt auf die p53-Expression aus, der vermutlich über die p53-Regulatoren HDMX und HMD2 vermittelt wird. Die Reduktion der RBM47-Expression führte zwar zu einer Zunahme der p53-Proteinstabilität, wobei dieser Tumorsuppressor jedoch inaktiv zu sein schien, da es zu keiner Zunahme der Transkription von p53-Zielegenen kam. Interessanterweise inhibiert RBM47 auch die p21-Proteinexpression, in dem es die p21 mRNA 3’UTR-abhängig bindet und so die Stabilität der mRNA verringert. Jedoch scheint dieser Mechanismus im verwendeten HCT116-Zellsystem auf Grund der indirekten transkriptionellen Aktivierung von p53 keine Bedeutung für die p21-Expression nach DNA-Schädigung zu haben. Dieser Effekt könnte jedoch eine wichtige Rolle in p53-unabhängigen p21-Aktivierungswegen, wie z.B. in der embryonalen Entwicklungsseneszenz, spielen und darüber hinaus auf Grund der potentiellen zellzyklus-fördernden Wirkung auch onkogene Funktionen vermitteln. Damit wurde RBM47 in dieser Arbeit als wichtiger Regulator des Zellschicksals beschrieben, der den p53-p21-Signalweg auf verschiedenen Ebenen reguliert.Translational regulation of gene expression, e.g. by RNA-binding proteins (RBPs), is of major importance for most cellular signaling pathways. One of these is the p53-p21-signaling pathway that regulates cell fate upon DNA damage. In this thesis the role of the newly-identified RBP and tumorsuppressor RBM47, which inhibits the progression of breast- and colon carcinoma, was analyzed with regards to its role in the aforementioned signaling pathway. To identify if this RBP is involved in mitogen activated protein kinase (MAPK)-mediated p21-expression after DNA-damage, the regulation of p21 expression by the MAPKs ERK, JNK and p38 was evaluated first. While it could not be determined at which level JNK controls p21, ERK was shown to coordinate the p21 expression at the post-translational and p38 at the translational level. Although this result indicated that p38 may regulate RBPs like RBM47 to control p21 expression, due to results obtained in parallel studies, the role of RBM47 in p38-mediated p21-expression was not further evaluated. Instead, it could be demonstrated that the p53-p21-axis is regulated by RBM47 at different levels. RBM47 is required for DNA-damage-induced expression of p53 and p21 in different tumor entities. The knockdown of RBM47 resulted in a reduction of p53 mRNA and protein expression because of a decreased p53 promoter activity. This resulted in a diminished p21 transcription and subsequently into a reduced onset of senescence and increased apoptosis after DNA-damage. RBM47 also had a post-translational effect on p53 expression only in MCF-7 cells that might be caused by the p53 regulators HDMX and HDM2 that were also affected by RBM47. Although the protein stability of p53 was increased following knockdown of RBM47, the transcription factor appeared to be inactive as there was no elevated induction of p53 target genes observed. Additionally, RBM47 was found to bind to the p21 mRNA in a 3’UTR-dependent manner, thereby decreasing the stability of this transcript which resulted in a decreased FLAG-p21 protein expression. However, this regulation was not sufficient to overcome the p53-dependent p21 protein production in the HCT116 cellular system used in this study. Therefore, this regulation that most likely fine-tunes p21 expression may have an important role in p53-independent p21 activations pathways, e.g. in developmental senescence. In addition, RBM47 may also act as a pro-tumorigenic factor as the decrease in p21 exerts a rather promoting effect on cell proliferation. Nevertheless, the present study has clearly identified RBM47 as an important regulator of DNA damage-induced cell fate decisions by controlling the p53-p21-signaling pathway | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Biologie | |||||||
| Dokument erstellt am: | 27.08.2020 | |||||||
| Dateien geändert am: | 27.08.2020 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 11.03.2020 | |||||||
| Datum der Promotion: | 03.06.2020 |
