Giessener Elektronische Bibliothek

GEB - Giessener Elektronische Bibliothek

Hinweis zum Urheberrecht

Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:hebis:26-opus-71774
URL: http://geb.uni-giessen.de/geb/volltexte/2009/7177/


AUP1 (Ancient Ubiquitous Protein 1) is a negative regulator of pro-inflammatory cytokine signaling

AUP1 (Ancient Ubiquitous Protein 1) ist ein negativer Regulator der proinflammatorischen Zytokinsignalwege

Nguyen, Dang Quan


pdf-Format: Dokument 1.pdf (1.460 KB)

Bookmark bei Connotea Bookmark bei del.icio.us
Freie Schlagwörter (Englisch): AUP1 , IL-1 , LPS , TNFalpha
Universität Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut: Institut für Immunologie
Fachgebiet: Biologie
DDC-Sachgruppe: Biowissenschaften, Biologie
Dokumentart: Dissertation
Sprache: Englisch
Tag der mündlichen Prüfung: 19.08.2009
Erstellungsjahr: 2009
Publikationsdatum: 01.09.2009
Kurzfassung auf Englisch: In the progress of seeking for new partners of IRAK4 - a critical kinase of the
IL-1R/TLR signaling pathways - using the yeast two-hybrid screening, AUP1
(Ancient Ubiquitous Protein 1) was identified to interact with IRAK4. AUP1 is a
protein which is highly conserved in evolution and is ubiquitously expressed in
tissues of mouse and human. However, the functions of AUP1 in cell biology have
not been clearly defined yet.
The interaction of AUP1 was confirmed for the interaction with IRAK4 and IRAK1
in HEK293RI cells. Interestingly, AUP1 was only found to interact with kinase
inactive IRAK4 and IRAK1 but not with the wild type molecules, indicating that the
kinase activity of IRAK molecules interferes with their association with AUP1. In
addition, AUP1 can be phosphorylated by IRAK4 and possibly IRAK1 as shown in
the forced co-immunoprecipitation and in vitro kinase assays. Besides IRAK4 and
IRAK1, AUP1 interacts with other components in the IL-1 signaling machinery
such as IL-1RI, MyD88, Tollip, TRAF6, suggesting the involvement of AUP1 in the
IL-1 pathway.
Indeed, overexpression of AUP1 in HEK293RI and KeratinoRI-/- cells reduces IL-
1beta- and LPS-induced activation of NF-kappaB as well as chemokine/cytokine
production, respectively. However, the regulatory effect of AUP1 overexpression is
not specific for IL-1 or LPS signaling as TNFalpha signaling is also impaired by AUP1
overexpression. AUP1 was also found to associate with TNFR1, TRADD and
TRAF2 which are components of TNFalpha; pathway. Interestingly, although
overexpression of AUP1 does not affect STAT-mediated IL-6 signaling, AUP1
interacts with the IL-6R alpha chain but not with the signaling transducer gp130. In
contrast, silencing of AUP1 via siRNA enhances the IL-1beta-, TNFalpha-stimulated
activation of NF-kappaB as well as IL-6-stimulated activation of STAT3, indicating that
AUP1 is a common negative regulator of the cytokine signaling pathways
investigated.
As overexpression of AUP1 interferes with IL-1beta/LPS signaling transduction
upstream of IkappaB and the JNK/p38 MAPK and AUP1 was found to associate with all
three of the cytokine receptors IL-1RI, TNFR1 and IL-6R alpha, the role of AUP1 may
be to down-regulate the response of cells to outside stimuli via the impairment of
the expression and/or performance of these receptors on the cell surface.
Kurzfassung auf Deutsch: Im Rahmen der Suche nach neuen Wechselwirkungspartnern von IRAK4 –einer
kritischen Kinase des IL-1R/TLR Signalwegs- wurde mit dem “yeast two hybrid”-
System AUP1 (Ancient Ubiquitious Protein 1) als Partner von IRAK4 identifiziert.
AUP1 ist ein Protein, das in der Evolution stark konserviert ist und ubiquitär in
Geweben der Maus und des Menschen exprimiert wird. Die Funktionen von AUP-1
in der Biologie der Zelle sind bis heute weitgehend ungeklärt.
Die direkte Proteinwechselwirkung von AUP1 mit IRAK4 und IRAK1 wurde in der
Zelllinie HEK293RI nachgewiesen. Interessanterweise konnte AUP1 nur mit den
Kinase-inaktiven Varianten von IRAK4 und IRAK1 immunpräzipitiert werden,
jedoch nicht mit den Wildtyp-Molekülen, was darauf hindeutet, dass die
Kinaseaktivität der IRAK-Moleküle mit der Assoziation von AUP1 interferiert.
Zusätzlich konnte durch forcierte Koimmunpräzipitationen mit anschließendem in
vitro Kinase Assay gezeigt werden, dass AUP1 durch IRAK4, und möglicherweise
auch durch IRAK1, phosphoryliert werden kann. Neben IRAK4 und IRAK1
interagiert AUP1 mit weiteren Komponenten der IL-1 Signaltransduktionsmaschinerie
wie z.B. IL-RI, MyD88, Tollip, TRAF6, was nahe legt, dass AUP1 im
IL-1 Signalweg eine Rolle spielt.
Überexpression von AUP1 in HEK293RI und KeratinoRI-/- Zellen verringerte die
IL-1beta- oder LPS-induzierte Aktivierung von NF-kappaB genauso wie die Chemokin/
Zytokinproduktion. Dieser negativ regulatorische Effekt der Überexpression von
AUP1 ist jedoch nicht spezifisch für die IL-1 oder die LPS Signaltransduktion, da
die durch TNFalpha ausgelösten Signale ebenfalls durch AUP1 Überexpression
beeinflusst wurden. AUP1 assoziierte auch mit TNFR1, TRADD und TRAF2; alle
drei Moleküle sind Bestandteile des TNFalpha-Signalwegs. Die Überexpression von
AUP1 beeinflusste die STAT-vermittelte IL-6 Signaltransduktion zwar nicht,
dennoch konnte gezeigt werden, dass AUP1 an die IL-6 Rezeptor alpha-Kette bindet,
jedoch nicht an der signaltransduzierende gp130 Untereinheit. Im Gegensatz zur
Überexpression, verstärkte das Ausschalten von AUP1 mittels siRNA-Technik die
IL-1beta- und TNFalpha-stimulierte Aktivierung von NF-kappaB ebenso wie die IL-6-
stimulierte Aktivierung von STAT3. Dies weist darauf hin, dass AUP1 ein
generalisierter negativer Regulator der hier untersuchten Zytokinsignalwege ist. Da
die Wirkung der Überexpression von AUP1 im IL-1beta/LPS Signalweg oberhalb von
IkappaB und dem JNK/p38 MAPK – Element einzuordnen war und zudem AUP1 an den
drei untersuchten Zytokinrezeptoren IL-1RI, TNFR1 and IL-6R alpha; nachgewiesen
werden konnte, liegt es nahe zu vermuten, dass die Rolle von AUP1 darin liegt, die
Fähigkeit einer Zelle zu dämpfen, auf Stimuli von außerhalb der Zelle zu antworten,
indem die Expression oder Funktionsfähigkeit dieser Rezeptoren auf der
Zelloberfläche negativ reguliert wird.