Systematische Analyse der Rekrutierung von signal-abhängig regulierten Transkriptionsfaktoren an entzündungsrelevante Gene mittels ChIP-Chip Technologie
Final Report Abstract
Ziel des Projektes war die Etablierung von Methoden und biologischen Modellen zur Untersuchung der genomweiten Regulation von Entzündungsgenen auf der Ebene von Protein-DNA Wechselwirkungen. Hierbei konnten wir die Komplexität und Variabilität der Bindung von Untereinheiten des Transkriptionsfaktors AP-1 an die Chemokingene ccl2, IL-8 und den Transkriptionsfaktor Egr-1 detailliert aufklären. Die hierbei erarbeiteten Grundlagen in der Anwendung und Amplifikation von mittels Antikörpern immunopräzipitierter DNA wurden verwendet, um die Technik der ChlP-on-Chip Analyse zu etablieren. Die systematische Untersuchung der Spezifität und Sensitivität von ChlP-on-Chip Experimenten im biologischen System der IL-1-induzierten Genexpression zeigte eine große Anzahl an möglichen Fehlerquellen und Artefakten auf, die sehr zeitaufwändig aufgeklärt wurden und letztlich zur Etablierung eines robusten und reproduzierbaren ChlP-on-Chip Protokolls führten, welches jetzt mit den nächsten Generationen von verbesserten hochdichteren DNA Mikroarrays eingesetzt werden kann. Hierbei wird es auch wichtig sein, diese Daten mit denen von Hochdurchsatzsequenzierungen (Next-generation-sequencing (NGS), ChlP.-seq.) zu vergleichen. Unsere Ergebnisse zeigen, dass Mikroarrays eine hohe Parallelität und Vergleichbarkeil bei noch vertretbarem Rechenaufwand besitzen, während NGS Techniken vermutlich sensitiver, aber deutlich aufwändiger auszuwerten sind. Noch nicht veröffentlichte biologische Experimente unter der Verwendung von RNA-Interferenz und „gain of function" Mutanten mittels fusionierten AP-1 Untereinheiten zeigten am Beispiel des IL-8 Promoters, wie vielfältig und flexibel auf der Ebene von Transkriptionsfaktor-DNA Wechselwirkungen über eine einzelne, im Promoterbereich befindliche AP-1 Bindungsstelle signalgesteuerte Entzündungsgenexpression erfolgen kann.
Publications
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Untersuchungen zur RNAi-vermittelten Suppression von Effektormolekülen im Entzündungsprozess, Dissertation, Hannover, Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover, 2006
Daniela Kettner-Buhrow
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Identification of the AP-1 dimer repertoire that regulates IL-8 transcription. Naunyn-Schmiedebergs Archives of Pharmacology, Volume: 375, Pages: 52-52, Suppl. 1 Meeting Abstract: 235, Mar 2007
Kettner-Buhrow D., Quante T., Bakiri L., Wagner E.F., Hofftnann, E., and Kracht, M.
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(2008). c-Jun controls histone modifications, NF-kappaB recruitment, and RNA polymerase II function to activate the ccl2 gene. Mol. Cell Biol., 28, 4407-4423
Wolter,S., Doerrie,A., Weber,A., Schneider,H., Hoffnann,E., von der,O.J., Bakiri,L., Wagner,E.F., Resch,K., and Kracht,M.
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(2008). Transcriptional regulation of EGR-1 by the interleukin-1-JNK-MKK7-c-Jun pathway, J. Biol. Chem., 283, 12120-12128
Hoffmann,E., Ashouri,J., Wolter,S., Doerrie,A., Dittrich-Breiholz,O., Schneider,H., Wagner,E.F., Troppmair,J., Mackman,N., and Kracht,M.
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(2009). Peptides as Signaling Inhibitors for Mammalian MAP Kinase Cascades. Curr Pharm Des, 15, 2471-2480
Gaestel,M. and Kracht,M.
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(2009). Targeting innate immunity protein kinase signalling in inflammation. Nat. Rev. Drug Discov., 8, 480-499
Gaestel,M., Kotlyarov,A., and Kracht,M.
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AP-1 dimers c-Jun-c-Jun and c-Jun-ATF2 regulate IL-8 transcription differentially. Naunyn-Schmiedebergs Archives of Pharmacology, Volume: 379, Pages: 43-43, Suppl. 1 Meeting Abstract: 195, Apr 2009
Kettner-Buhrow D., Quante T., Kronich P., Wolter S., Bakiri L., Wagner E.F., and Kracht M.
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(2010). Interleukin-1 (IL-1) pathway. Sci. Signal., 3, cm1
Weber,A., Wasiliew,P., and Kracht,M.
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Regulation of Interleukin-8 transcription by AP-1 dimers and histone deacetylase 3. Naunyn-Schmiedebergs Archives of Pharmacology, Volume: 381, Pages: 37-37, Suppl. 1 Meeting Abstract: 154, Mar 2010
Kettner-Buhrow D., Quante T., Kronich P., Newel D., and Kracht M.
