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Charakterisierung der 11q23/MLL-Fusionspartnergene GRAF und FBP17

Fuchs, Uta


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Universität Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut: Institut für Biochemie
Fachgebiet: Biologie
DDC-Sachgruppe: Biowissenschaften, Biologie
Dokumentart: Dissertation
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 22.10.2002
Erstellungsjahr: 2002
Publikationsdatum: 11.11.2002
Kurzfassung auf Deutsch: Leukämien sind die häufigsten Krebserkrankungen im Kindesalter. Sie entstehen in den meisten Fällen aufgrund von chromosomalen
Translokationen, die die Struktur und normale Funktion von Genen verändern, die in der gesunden Zelle Proliferations- und
Differenzierungsprozesse kontrollieren. Ein wiederholt bei akuten myeloischen und lymphatischen Leukämien betroffener Locus ist das
MLL-Gen auf Chromosom 11q23. Bislang sind über 40 verschiedene Translokationen unter MLL-Beteiligung identifiziert worden. Alle
molekular charakterisierten Translokationen zeigten, dass sie zur Entstehung von Fusionsproteinen aus einem N-terminalen MLL-Anteil und
einem C-terminalen Partnergenanteil führen.


Ziel dieser Arbeit war es, die kürzlich identifizierten MLL-Fusionspartner GRAF und FBP17 molekulargenetisch zu charakterisieren. Der
GRAF-Promotor wurde mittels Reportergenassays auf regulative Elemente hin untersucht, und mit Hilfe des Yeast One Hybrid Systems
wurde nach Bindungsproteinen in Promotorbereichen gesucht. Mittels quantitativer real-time PCR wurde der Einfluss der
DNA-Methylierung und Histon -Acetylierung auf die GRAF-Expression bestimmt. Darüber hinaus wurde die Wirkung des GRAF-Proteins
auf verschiedene Signaltransduktionswege getestet. Schließlich erfolgte mit dem Yeast Two Hybrid System eine Suche nach potenziellen
Interaktionspartnern des GRAF- und FBP17-Proteins.


Es konnte gezeigt werden, dass der GRAF-Promotor methylierungssensitive Bereiche enthält. Behandlung mit demethylierenden
Reagenzien führte zu einer Steigerung der GRAF-Expression in 3 von 5 untersuchten Zelllinien, induzierte Hyperacetylierung steigerte die
Expression in allen 5 Leukämiezelllinien. Expression des GRAF-Proteins in transfizierten Zellen führte zu einer Aktivierung der JNK- und
NFk B-Signaltransduktionswege. Die GRAF-Interaktionspartner (z.B. FAK2) lassen eine Verbindung des Proteins zum
Integrin-Signaltransduktionsweg vermuten und damit auch zur RAS-vermittelten Proliferationsregulation.


FBP17 interagiert mit dem Sorting Nexin SNX2 und Tankyrase, wobei die Interaktion mit Tankyrase spezifisch von der SH3-Domäne von
FBP17 vermittelt wird. FBP17 könnte so eine integrierende Funktion erfüllen, die den SNX2-vermittelten endosomalen Proteintransport mit
strukturellen und regulativen Fähigkeiten der an den Golgi-Apparat gebundenen Tankyrase verknüpft.
Kurzfassung auf Englisch: Leukaemia is the most recurrent cancer type in childhood. In most cases the disease arises from chromosomal translocations which impair
the structure and normal function of genes normally involved in the control of cellular proliferation and differentiation. A repeatedly affected
locus in cases of acute myeloid leukaemia as well as acute lymphoid leukaemia is the MLL-gene at chromosome 11q23. To date more
than 40 different translocations have been identified in which MLL took part. All molecularly characterised translocations showed that they
lead to the expression of fusion proteins consisting of a N-terminal MLL-part and a C-terminal partner gene contribution.


The aim of this study was the molecular characterisation of the lately identified MLL fusion partners GRAF and FBP17. The GRAF promoter
was analysed for regulative elements using reporter gene assays. For binding proteins in the promoter region has been searched by Yeast
One Hybrid screens. The influence of DNA methylation and histone acetylation on the GRAF expression has been studied by quantitative
real time PCR. Apart from that the influence of the GRAF protein on several signal transduction pathways has been examined. Finally
potential interaction partners of GRAF have been identified using the Yeast Two Hybrid system.


It could have been shown that the GRAF promoter contains methylation sensitive regions. treatment with demethylating reagents led to the
enhancement of GRAF expression in 3 of 5 cell lines examined, induced hyperacetylation enhanced the expression in all 5 cell lines. GRAF
protein expression led to the activation of JNK and NFk B mediated signal transduction pathways. The GRAF interaction partners (e.g.
FAK2) presume a connection of the protein to the integrin signal transduction pathway and therewith to the RAS mediated regulation of
proliferation.


FBP17 interacts with the Sorting Nexin SNX2 and Tankyrase. The interaction with Tankyrase is specifically mediated by the SH3 domain of
FBP17. Thus FBP17 could possess an integrating function connecting the SNX2 mediated endosomal protein transport to structural and
regulative capabilities of the Golgi connected Tankyrase.