| Lizenz: Veröffentlichungsvertrag für Publikationen mit Print on Demand (2MB) |
- URN zum Zitieren dieses Dokuments:
- urn:nbn:de:bvb:355-opus-9435
- DOI zum Zitieren dieses Dokuments:
- 10.5283/epub.12116
| Dokumentenart: | Hochschulschrift der Universität Regensburg (Dissertation) |
|---|---|
| Open Access Art: | Primärpublikation |
| Datum: | 24 Februar 2009 |
| Begutachter (Erstgutachter): | Anja Katrin (Prof. Dr.) Bosserhoff |
| Tag der Prüfung: | 22 Februar 2008 |
| Institutionen: | Medizin > Lehrstuhl für Pathologie Biologie und Vorklinische Medizin |
| Stichwörter / Keywords: | Melanom , Knorpel , Genregulation , Transkription <Genetik> , Integrine , Knorpelzelle , Transkriptionsfaktor , , integrin alpha10 , melanoma , cartilage |
| Dewey-Dezimal-Klassifikation: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 610 Medizin |
| Status: | Veröffentlicht |
| Begutachtet: | Ja, diese Version wurde begutachtet |
| An der Universität Regensburg entstanden: | Ja |
| Dokumenten-ID: | 12116 |
Zusammenfassung (Deutsch)
Im Rahmen dieser Dissertation sollte die Rolle und Regulation des Zelloberflächenmoleküls Integrin alpha10 bei der Entstehung und Progression des malignen Melanoms untersucht werden. Durch einen Expressionsarray gab es Hinweise, dass Integrin alpha10 in Melanomzellen im Vergleich zu normalen humanen epidermalen Melanozyten (NHEM) verstärkt exprimiert wird. Expressionsanalysen bestätigten, dass ...
Zusammenfassung (Deutsch)
Im Rahmen dieser Dissertation sollte die Rolle und Regulation des Zelloberflächenmoleküls Integrin alpha10 bei der Entstehung und Progression des malignen Melanoms untersucht werden.
Durch einen Expressionsarray gab es Hinweise, dass Integrin alpha10 in Melanomzellen im Vergleich zu normalen humanen epidermalen Melanozyten (NHEM) verstärkt exprimiert wird. Expressionsanalysen bestätigten, dass Integrin alpha10 sowohl in vitro in Melanomzelllinien als auch in vivo in Primärtumoren und in Metastasen im Vergleich zu NHEMs verstärkt exprimiert wird.
Durch computergestützte Analysen der Promotorsequenz von integrin alpha10 konnten Konsensusbindestellen für die Transkriptionsfaktoren Ets-1 und AP-2 identifiziert werden. Beide Transkriptionsfaktoren spielen eine wichtige Rolle in der Melanomentwicklung und -progression. Ets-1 wird im malignen Melanom verstärkt exprimiert und fördert dessen Entwicklung und Invasion. AP-2 ist als ein negativer Regulator der Tumorentwicklung bekannt. Im Verlauf der Melanomentwicklung kommt es zu einem Verlust von AP-2, wodurch die Metastasierung des Tumors gefördert wird. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass Ets-1 im malignen Melanom ein Aktivator der Transkription von integrin alpha10 ist, wohingegen AP-2 Integrin alpha10 konzentrationsabhängig reprimiert.
Zur Klärung der funktionellen Relevanz der verstärkten Integrin alpha10 Expression in Melanomzellen wurden verschiedene Assays durchgeführt. Dafür wurden Zellklone generiert, die Integrin alpha10 nur noch vermindert exprimieren. Es hat sich gezeigt, dass Integrin alpha10 die gerichtete Migration der Melanomzellen fördert. Da in weiteren funktionellen Tests die Verminderung von Integrin alpha10 zu keiner Veränderung der Proliferation, der Invasion oder des Matrix-unabhängigen Wachstums der Zellen führte, wird vermutet, dass die Funktion von Integrin alpha10 in Melanomzellen durch andere Integrine ersetzt werden kann. Möglicherweise wird bei Verlust von Integrin alpha10 die Funktion des Proteins von anderen Kollagen-bindenden Integrinen übernommen.
In einem zweiten Teil dieser Arbeit wurde die transkriptionelle Regulation von integrin alpha10 in Chondrozyten analysiert, da Integrin alpha10 auch in diesen Zellen exprimiert wird, die Regulation allerdings nicht bekannt ist.
Auch hier hat sich bestätigt, dass die Expression von Integrin alpha10 durch die zwei Transkriptionsfaktoren Ets-1 und AP-2 reguliert wird. Ets-1 wirkt dabei wiederum, wie auch im malignen Melanom, als Aktivator der Transkription. Interessanterweise und im Gegensatz zu den Ergebnissen im Melanom aktiviert AP-2 in Chondrozyten die Transkription von integrin alpha10. Mit Hilfe von Gelretardationsexperimenten konnte AP-2epsilon als die Isoform der AP-2-Familie identifiziert werden, die an den Promotor von integrin alpha10 bindet.
Durch weitere Analysen konnte die Expression von AP-2epsilon in Chondrozyten in vitro und in vivo bestätigt werden. Dabei zeigte sich auch, dass AP-2epsilon erst spät in der Differenzierung der Chondrozyten in der hypertrophen Phase exprimiert wird.
Des Weiteren werden AP-2epsilon und dessen Zielgen Integrin alpha10 auch in Chondrozyten von Osteoarthritispatienten im Vergleich zu differenzierten Chondrozyten verstärkt exprimiert. Um genomweit nach weiteren AP-2epsilon-Zielgenen zu suchen, wurde ein GeneChip® Human Promoter 1.0R Array mit immunpräzipitierten Promotorfragmenten von Osteoarthritis-Chondrozyten durchgeführt. Die erste experimentelle Bestätigung potentieller Kandidatengene hat gezeigt, dass Runx1, Sox5, CXCL1, TGFß3, Smad7, RGS3 und RGS12 in Osteoarthritis-Chondrozyten im Vergleich zu differenzierten Chondrozyten verstärkt, Pitx1 dagegen vermindert, exprimiert werden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Integrin alpha10 im malignen Melanom die gerichtete Migration fördert und somit zur Entwicklung des Tumors beiträgt. Sowohl in Melanomzellen als auch in Chondrozyten konnte der Mechanismus der transkriptionellen Regulation von integrin alpha10 aufgeklärt werden. Die zwei Transkriptionsfaktoren Ets-1 und AP-2 sind Regulatoren der Integrin alpha10 Expression.
In Chondrozyten und auch in Osteoarthritis-Chondrozyten aktiviert AP-2epsilon die Transkription von integrin alpha10. Durch eine genomweite Suche nach AP-2epsilon Bindestellen mit Hilfe eines Promotorarrays konnten noch weitere AP-2epsilon-Zielgene identifiziert werden.
Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)
Within this work the role and regulation of the cell surface molecule integrin alpha10 has been analysed during the development and progression of malignant melanoma. Because of array studies it was speculated that integrin alpha10 is upregulated in melanoma cells compared to normal human epidermal melanocytes (NHEM). Here it could be confirmed that integrin alpha10 expression was increased in ...
Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)
Within this work the role and regulation of the cell surface molecule integrin alpha10 has been analysed during the development and progression of malignant melanoma.
Because of array studies it was speculated that integrin alpha10 is upregulated in melanoma cells compared to normal human epidermal melanocytes (NHEM). Here it could be confirmed that integrin alpha10 expression was increased in vitro in melanoma cell lines as well as in vivo in primary tumor and in metastasis in comparison to NHEMs.
A sequence analysis detected consensus binding sites for the transcription factors Ets-1 and AP-2 within the integrin alpha10 promoter. Both transcription factors play important roles in melanoma development and progression. Ets-1 expression is increased in malignant melanoma and this upregulation enhances the invasion of the tumor cells. AP-2 is known as a negative regulator of tumor development. It could be shown here that Ets-1 acts as an activator of integrin alpha10 transcription in melanoma whereas AP-2 decreases integrin alpha10.
To investigate the functional relevance of integrin alpha10 expression in melanoma cells expression was downregulated via stable antisense transfection. It could be shown that integrin alpha10 enhances the directional migration of malignant melanoma cells. Because further functional assays using the antisense integrin alpha10 cell clones showed no effects on proliferation, invasion, ancorage independent growth or colony formation it was suspected that integrin alpha10 expression is redundant in melanoma cells and could be replaced by other collagen-binding integrins.
In a second part of this work the transcriptional regulation of integrin alpha10 was analysed in chondrocytes because integrin alpha10 is known to be expressed in chondrocytes and nothing is known about the regulation in these cells.
It could be confirmed that the expression of integrin apha10 is regulated by the transcription factors Ets-1 and AP-2. Like in melanoma, Ets-1 is an activator of integrin alpha10 transcription also in chondrocytes. Interestingly and in contrast to the results in melanoma, AP-2 activates the transcription of integrin alpha10 in chondrocytes. By gel mobility shift assays using a specific antibody it could be demonstrated that the isoform AP-2epsilon binds to the integrin alpha10 promoter.
Several analyses confirmed the in vivo and in vitro expression of AP-2epsilon in chondrocytes. It appeared that AP-2epsilon is expressed late in chondrocyte differentiation in the hypertrophic phase.
Furthermore, expression of AP-2epsilon and its target gene integrin alpha10 are increased in osteoarthritic chondrocytes compared to differentiated chondrocytes. To look for further target genes of AP-2epsilon in the wide of the wole genome a GeneChip® Human Promoter 1.0R Array was performed using immunoprecipitated promoter fragments of osteoarthritic chondrocytes. A first experimental confirmation of potential candidate genes has demonstrated that Pitx1, Runx1, Sox5, CXCL1, TGF-ß3, Smad7, RGS3 and RGS12 are differential regulated in osteoarthritis chondrocytes compared to differentiated chondrocytes.
Recapitulatory, integrin alpha10 enhances directional migration in malignant melanoma and for this reason contribute to the tumor development. Both for melanoma cells as well as chondrocytes the mechanism of transcriptional regulation of integrin alpha10 could be elucidated. The two transcription factors Ets-1 and AP-2 are regulators of the integrin alpha10 expression.
In chondrocytes and also in osteoarthritic chondrocytes AP-2epsilon activates transcription of integrin alpha10. With a genomewide search using a promoter array additional AP-2epsilon target genes could be identified.
Metadaten zuletzt geändert: 26 Nov 2020 11:22
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