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Titel: Neue Interaktionen der Notch- und p53/63/73-Signalwege beim Glioblastom: Jagged1 als direktes p73-Zielgen
Verfasser: Reichrath, Sandra
Sprache: Deutsch
Erscheinungsjahr: 2017
Erscheinungsort: Homburg/Saar
SWD-Schlagwörter: Glioblastom
DDC-Sachgruppe: 610 Medizin, Gesundheit
Dokumentart : Dissertation
Kurzfassung: Neue Forschungsergebnisse unterstreichen die Bedeutung der funktionell teilweise überlappenden Notch- und p53/p63/p73-Signalwege für Pathogenese, Wachstumsverhalten und Therapie des Glioblastoms. Die dafür verantwortlichen molekularen Mechanismen sind jedoch bislang weitestgehend unbekannt. Ziel dieser Arbeit war es einen möglichen cross-talk zwischen dem Notch-Signalweg und der Transkriptionsfaktorfamilie p53/p63/p73 in Glioblastomzellen zu untersuchen. Wir charakterisierten die Expression wichtiger Komponenten des Notch-Signalwegs (Notch-Rezeptoren1-4; Notch-Liganden: Dll1, 3, 4; Jagged1,2) in humanen Glioblastomzelllinien (Tx3868, Tx3095, U373, U118, U87), wobei die Proteinexpression von Notch1 und Jagged1 mit dem p53-Status der Zelle korrelierte. Notch1 wurde ausschließlich, und Jagged1 wesentlich stärker, in Zellen mit mutiertem p53 (U373) exprimiert, verglichen mit Wildtyp-p53-Zellen (U87). In U373 Zellen war p73 stark exprimiert, dagegen war dieses Protein in Zellen mit Wildtyp-p53 (U87) nicht nachweisbar. Behandlung mit ionisierender Strahlung oder Doxorubicin selegierte eine Zellpopulation mit starker Jagged1-Expression und verändertem Wachstumsverhalten. Die siRNA-vermittelte Hemmung der p73-Expression reduzierte in U373 Zellen die Proteinexpression von Jagged1. Mittels Chromatinimmunpräzipitation zeigten wir in U373-Zellen eine direkte Bindung des p73 Proteins an die Promotorregion des Jagged1-Gens. Deren Intensität nahm nach Behandlung mit ionisierender Strahlung deutlich ab. Unsere Ergebnisse in Glioblastomzellen stehen somit im Einklang mit folgenden Hypothesen: (I) Abhängig vom p53-Status werden wichtige Komponenten des Notch-Signalwegs (u.a. Jagged1) differentiell exprimiert. (II) Behandlung mit ionisierender Strahlung oder Doxorubicin stimuliert die Jagged1-Expression, welche mit verändertem Wachstumsverhalten assoziiert ist. (III) In Zellen mit mutiertem p53 wird die Jagged1-Expression durch das p53-verwandte p73 Protein auf Transkriptionsebene induziert. (IV) Die nach Behandlung mit ionisierender Strahlung nur schwach nachweisbare Bindung des p73 Proteins an die Jagged1-Promotorregion spricht für eine Beteiligung anderer Faktoren an der Regulation dieses Gens. Wir konnten Jagged1 als direktes p73-Zielgen identifizieren und neue Interaktionen zwischen Notch- und p53-Signalwegen nachweisen. Die Relevanz dieser Ergebnisse für Pathogenese, Wachstumsverhalten und Therapie von Glioblastomzellen muss in zukünftigen Untersuchungen geklärt werden.
In recent years, scientific progress has convincingly demonstrated an important role of notch and p53/p63/p73 that are in part functionally overlapping, for pathogenesis, growth behaviour and therapy of glioblastomas. However, the underlying molecular mechanism are to date unknown. The aim of this work was to examine a possible cross-talk between Notch-signaling and the transcription factor family p53/p63/p73 in glioblastoma cells. We characterised the expression of important components of the Notch-signaling pathway (Notch receptors 1-4; Notch ligands: Dll1,3,4; Jagged1,2) in human glioblastoma cells (Tx3868, Tx3095, U373, U118, U87) in vitro and could show that the protein expression of Notch1 and Jagged1 correlated with the p53 status of the cells. Notch1 was exclusively, and Jagged1 substantially stronger, expressed in cells with mutant p53 (U373), compared to wild type p53 cells (U87). In U373 cells, p73 was strongly expressed, while this protein was not detected in cells with wild type-p53 (U87). Treatment with ionising radiation or doxorubicin resulted in a cell population with increased Jagged1 expression and modulated growth behaviour. The siRNA-induced suppression of p73 expression reduced the protein expression of Jagged1 in U373 cells. Using chromatinimmunoprecipitation (ChIP) we could prove in U373 cells a direct binding of the p73 protein to the promotor region of the Jagged1 gene. The intensity of this binding decreased after treatment with ionising radiation clearly. Our results in glioblastoma cells are in agreement with the following hypotheses: (I) Depending on the p53 status, important components of the Notch-signaling pathway (including Jagged1) are differentially expressed. (II) Treatment with ionising radiation or doxorubicin stimulates the Jagged1 expression, which is associated with changed growth behaviour. (III) In cells with mutant p53, the Jagged1 expression is induced by p53-related p73 protein at the transcription level. (IV) After treatment with ionising radiation, only weak binding of the p73 protein to the Jagged1-promotor region was shown, indicating a participation of other factors in the regulation of this gene. In conclusion, we succeeded in identifying Jagged1as a direct p73-target gene and in proving new interactions between Notch- and p53/p63/p73-signaling pathways. The relevance of these results for pathogenesis and growth behaviour, as well as for the therapy of glioblastoma, must be confirmed in future investigations.
Link zu diesem Datensatz: urn:nbn:de:bsz:291--ds-276567
hdl:20.500.11880/27304
http://dx.doi.org/10.22028/D291-27656
Erstgutachter: Römer, Klaus
Tag der mündlichen Prüfung: 15-Feb-2018
SciDok-Publikation: 16-Jan-2019
Fakultät: M - Medizinische Fakultät
Fachrichtung: M - Innere Medizin
Fakultät / Institution:SciDok - Elektronische Dokumente der UdS

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