@phdthesis{Tyrsin2008,
  author    = {Tyrsin, Dmitry},
  title     = {Autoregulation of NFATc1 gene},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-26544},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Die Familie der NFAT-Transkriptionsfaktoren (NFATc1-c4) ist im Zuge einer Immunreaktion endscheidend an der transkriptionellen Regulation der Genexpression beteiligt. Wurden NFAT-Faktoren zun{\"a}chst als T-zell-spezifische Aktivatoren von Zytokinpromotoren beschrieben, so hat sich inzwischen gezeigt, dass sie in einer Vielzahl von Geweben eine wichtige Rolle spielen. Als Beispiele seien die Herzklappenentwicklung, die Bildung von Blutgef{\"a}ssen, die Ausbildung neuronaler Axone oder die Osteoklastendifferenzierung genannt [10, 24]. In der hier vorliegenden Arbeit zeigen wir, dass die starke Expression der kurzen Isoform NFATc1/\&\#945;A in Effektor-T-Lymphozyten durch die induzierbare Aktivit{\"a}t des Promoters P1 kontrolliert wird. Die P1 Aktivierung f{\"u}hrt zum Splicing des Exon 1 zu 3 (\&\#945;-Isoformen) und endet meist durch Benutzung der Polyadenylierungsstelle pA1 hinter Exon 9 (A-Isoformen). Der zweite, schw{\"a}cherer Promoter P2 befindet sich vor dem zweiten Exon und ist f{\"u}r die konstitutive Synthese der \&\#946;-Isoformen verantwortlich. Der Transkriptionstart am zweiten Exon geht meist mit der Benutzung einer zweiten, hinter dem 11. Exon gelegenen Polyadenylierungsstelle pA2 einher, die durch alternatives Splicing zur Synthese der Isoformen B und C f{\"u}hrt. Insgesamt k{\"o}nnen so vom nfatc1-Lokus sechs verschiedene Isoformen (\&\#945;A, \&\#945;B, \&\#945;C, \&\#946;A, \&\#946;B und \&\#946;C) generiert werden. Die induzierbare Aktivit{\"a}t des P1-Promoters ist, im Gegensatz zum eher konstitutiv aktiven P2-Promoter, NFAT-abh{\"a}ngig und somit eine Form der Autoregulation. In ruhenden T-Lymphozyten sind einzig die Transkripte der NFATc1/\&\#946;-Isoformen nachweisbar. Nach einer T-Zell-Aktivierung nimmt ihre H{\"a}ufigkeit dann ab, w{\"a}hrend nun die \&\#945;-Isoformen dominant werden. In dieser Arbeit wird gezeigt, dass es nach Induktion prim{\"a}rer Effektor-T-Helfer-Zellen oder in T-Zell-Linien zu einer 15-20-fachen Akkumulation der NFATc1/\&\#945;A mRNA bzw. einer 2-5-fachen Zunahme der NFATc1/\&\#945;B und C mRNAs kommt. Zur maximalen Induktion des P1-Promotors bedarf es zum einen eines anhaltenden Anstiegs der intrazellul{\"a}ren Kalziumkonzentration, die zur Aktivierung der Phosphatase Calcineurin und damit zur Kernlokalisation der NFAT-Faktoren f{\"u}hrt. Zum anderen ist die Aktivierung der Proteinkinase C-Enzyme und der MAP-Kinasen notwendig, wie sie durch Phorbolester in der Zelle vermittelt wird. Dies l{\"a}sst darauf schließen, dass f{\"u}r eine optimale Aktivierung des P1-Promotors sowohl Signale des T-Zell-Rezeptors als auch Signale von Korezeptoren - wie von CD28 - notwendig sind. Da die Induktion von NFATc1/\&\#945;A in NFATc2/NFATc3 doppeldefizienten M{\"a}usen normal erfolgt, kann man schlussfolgern, dass NFATc1 in Form einer Autoregulation die Aktivit{\"a}t des P1-Promoters und damit die Synthese der \&\#945;-Isoformen kontrolliert. Die NFAT-vermittelte Aktivierung des P1-Promoters erfolgt {\"u}ber zwei tandemartig angeordnete NFAT-Bindungsstellen der Nukleotidsequenz TGGAAA, an die jeweils ein NFAT-Protein binden kann. Daneben enth{\"a}lt der Promoter konservierte Bindemotive f{\"u}r CREB-, AP-1, Sp-, NF-kB- und GATA-Faktoren, die wahrscheinlich an der komplexen Kontrolle dieses induzierbaren NFATc1-Promoters beteiligt sind. Zusammengefasst ergibt sich aus diesen Daten das folgende Modell. Die Transkription im nfatc1-Genlokus erfolgt in naiven und in ruhenden Effektor-T-Zellen konstitutiv und gesteuert durch den P2-Promotor. In Folge einer Aktivierung der Zelle verringert sich die Aktivit{\"a}t des P2-Promotors, w{\"a}hrend gleichzeitig der P1-Promotor induziert wird, der zusammen mit einer verst{\"a}rkten Nutzung der pA1-Polyadenylierungssequenz f{\"u}r die massive Zunahme der NFATc1/\&\#945;A-Isoform verantwortlich ist. Dies deutet auf eine besondere Bedeutung dieser kurzen Isoform in der Effektorphase der T-Zell-Aktivierung hin, insbesondere in Th1-Zellen, die NFATc1/\&\#945;A in hohen Konzentrationen produzieren.},
  subject      = {Autoregulation},
  language  = {en}
}