@phdthesis{Delfgaauw2003,
  author    = {Delfgaauw, Jacqueline},
  title     = {Melanomspezifische Genexpression und Signaltransduktion bei Xiphophorus: Die Rolle des Transkriptionsfaktors Mitf},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-5217},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2003},
  abstract  = {Die Kenntnis der Transkriptionsregulationsmechanismen stellt eine wichtige biochemische Grundlage f{\"u}r das Verst{\"a}ndnis der molekularen Ereignisse, die der Krebsentstehung zugrunde liegen, dar. Eine Schl{\"u}sselrolle in der transkriptionellen Kontrolle der Genexpression spielen hierbei die Transkriptionsfaktoren. Diese sind nukle{\"a}re Proteine, die mit spezifischen DNA-Elementen interagieren und so die Transkription eines in cis-Position lokalisierten Zielgens regulieren. Da der "microphthalmia associated" Transkriptionsfaktor Mitf-M spezifisch in Melanozyten und Melanomzellen exprimiert wird, scheint er eine wichtige Rolle in der melanomspezifischen transkriptionellen Aktivierung zu spielen und war deshalb im Rahmen dieser Arbeit n{\"a}her untersucht worden. Das Xiphophorus Melanomsystem, ein genetisch gut charakterisiertes Modell, wurde herangezogen, um unter zu Hilfenahme des Tyrosinasegens des mit Xiphophorus nahe verwandten Medaka (Oryzias latipes) die Transkriptionsregulation im Melanom n{\"a}her zu untersuchen. Zuerst wurde gezeigt, dass der Medaka Tyrosinasepromotor spezifisch in einer Melanomzellinie von Xiphophorus (PSM Zellen) aktiviert wird. Eine 3,2 kb lange Sequenz, die 5´ zum Transkriptionsstart liegt, reicht dabei aus, eine extrem hohe, melanomspezifische Promotoraktivit{\"a}t zu erreichen. Dabei sind die Regionen, die sogenannte E-Boxen (CANNTG) enthalten, von besonderer Wichtigkeit f{\"u}r die Promotoraktivit{\"a}t in der Melanomzellinie, w{\"a}hrend sie in embryonalen Xiphophoruszellen (A2, als Kontrollzellen eingesetzt) keinen Einfluß auf die Expression haben. An diese E-Box-Sequenzen binden sogenannte b-HLH-Leuzinzipper Transkriptionsfaktoren. Es konnte auf indirektem Wege bewiesen werden, dass es das Protein Mitf sein muß, das an die E-Boxen im Tyrosinasegenpromotor bindet und somit die transkriptionelle Aktivierung aus{\"u}bt. In EMSA Studien wurde gezeigt, dass die E-Boxen ein Kernprotein aus PSM-Zellen binden, und das dieses spezifisch an diese 6 bp lange Sequenz bindet, da Mutationen der zentralen Oligonukleotid-Sequenz die Bindung zerst{\"o}rten. Ein weiterer indirekter Beweis f{\"u}r die Bindung von Mitf an diese E-Boxen konnte durch Co-Transfektionsexperimente erbracht werden. Auch in S{\"a}ugerfibroblastenzellen konnte ektopisch eingebrachtes Mitf-M die Medaka Tyrosinasegenpromotorkonstrukte durch Bindung an E-Boxen aktivieren und das Luciferasegen zur Expression bringen. Das heißt also, dass Mitf-M ausreicht um sogar in nicht-Melanomzellen den Tyrosinasegenpromotor zu transaktivieren. Aufgrund dieser verschiedenen Experimente konnte gefolgert werden, dass diese Mitf-Bindungsstellen essentiell f{\"u}r eine hohe melanom- oder pigmentzellspezifische Promotoraktivit{\"a}t sind. Die Bindungsstelle A, die nahe der Basalpromotorregion im Medaka Tyrosinasegen liegt (-126/-131), scheint hierbei besonders wichtig f{\"u}r die Promotoraktivit{\"a}t und vor allem auch f{\"u}r die Vermittlung der Zelltypspezifit{\"a}t zu sein. Promotorkonstrukte mit den drei E-Boxen A (-126/-131), B (-2651/-2656) und C (-2866/-2871) zeigten eine gegen{\"u}ber dem Konstrukt nur mit der A-Bindungsstelle h{\"o}here Aktivit{\"a}t. Es scheint sich ein additiver Effekt der Mitf-Bindungsstellen auszuwirken. Es konnte allerdings auch gezeigt werden, dass die E-Boxen nicht alleine verantwortlich f{\"u}r die Melanom- bzw. Pigmentzellspezifit{\"a}t sind. Neben den Mitf-Bindungsstellen gibt es noch weitere Elemente im Tyrosinasegenpromotor, die an der Bestimmmung der Spezifit{\"a}t beteiligt sind, und die zwar durch Deletionsreihen im Promotor eingegrenzt, dennoch noch nicht eindeutig bestimmt werden konnten. Die Wichtigkeit des Transkriptionsfaktors Mitf bzw. seiner Funktionen spiegelt sich auch in seiner starken Konservierung im Laufe der Evolution wider. Vergleichende Studien zeigten dass der Transkriptionsfaktor mit seinen verschiedenen Isoformen in S{\"a}ugern wie in Vertebraten gut konserviert wurde. N{\"a}here Analysen konnten das Vorhandensein zweier separater Gene f{\"u}r Mitf-M und Mitf-B bei Teleostiern nachweisen, w{\"a}hrend bei S{\"a}ugetieren und V{\"o}geln nur ein einziges Gen f{\"u}r die unterschiedlichen Mitf Proteine kodiert. F{\"u}r das Verst{\"a}ndnis der molekularen Prozesse bei der Melanombildung von Xiphophorus war es wichtig die Rolle von Mitf in der Signaltransduktion zu analysieren. Es war m{\"o}glich einen direkten Zusammenhang zwischen der in PSM Zellen exprimierten Rezeptortyrosinkinase Xmrk, dem Genprodukt des Tumor-induzierenden Onkogens von Xiphophorus, und dem Transkriptionsfaktor Mitf nachzuweisen und seine Regulation {\"u}ber Signaltransduktionswege n{\"a}her zu kl{\"a}ren. Die Regulation von Mitf {\"u}ber den MAPkinase-Weg, konnte durch Inhibitorexperimente nachgewiesen werden. Aufgrund der zahlreichen Aktivit{\"a}ten von Mitf innerhalb der Melanozyten, und seiner Aktivierungsfunktion f{\"u}r verschiedene Zielgene, ist dieser Transkriptionsfaktor von großer Bedeutung f{\"u}r sowohl Differentierung/Pigmentierung wie auch Proliferation/{\"U}berleben der Tumorzellen.},
  subject      = {Schwertk{\"a}rpfling},
  language  = {de}
}