Biochemical analysis of retinoblastoma related factor complexes in Drosophila melanogaster
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Proteine der Retinoblastoma (RB) Familie spiele eine wichtige Rolle bei der Regulation von Zellzyklus, Zelldifferenzierung und der Entstehung von Krebs. Obwohl eine Vielzahl an Proteinen, die mit RB Proteinen interagieren identifiziert wurden, war über die Existenz von stabilen, hochmolekularen RB Komplexen nichts bekannt. Wir wählten Drosophila als einfaches Modellsystem, um biochemisch nach solchen Komplexen zu suchen. Wir identifizierten dREAM, einen aus mehreren Untereinheiten bestehenden RB Komplex. dREAM bindet an inaktives Chromatin und reprimiert eine Reihe von Genen, die wichtig für die Entwicklung der Fruchtfliege sind. Überraschenderweise zeigte sich, daß die Untereinheiten des dREAM Komplexes im Fadenwurm und in Vertebraten konserviert sind. Frühere Arbeiten hatten gezeigt, daß diese Proteine im Fadenwurm von der gleichen Genklasse kodiert wird. Gene dieser Klassen (synmuv class B) spielen eine wichtige Rolle bei der Modulierung der Ras-Signalkaskade und der Spezifizierung des Zelltyps. Unsere Ergebnisse erklären, warum diese Gene zur selben funktionellen Klasse gehören und Mutationen in diesen Genen deshalb ähnliche Phänotypen hervorrufen. In der Tat, ist mittlerweile die Existenz eines homologen Proteinkomplexes auch im Fadenwurm bestätigt worden. Ausgehend von der Konservierung von dREAM in der Fruchtfliege und dem Fadenwurm suchten wir nach möglichen dREAM-ähnlichen Komplexen in humanen Zellen. Uns gelang es einen solchen Komplex, den LINC Komplex, aus menschlichen Zellen zu reinigen. Im Gegensatz zu dREAM, ändert sich die Zusammensetzung von LINC im Laufe des Zellzyklus. Außerdem ist LINC in der Lage, die Transkription zu aktivieren. Unsere Resultate haben unser Verständnis über die Wirkmechanismen von RB-Familie Proteinen entscheidend erweitert. Außerdem bieten sie uns Einblick in die Evolution von RB. In unterschiedlichen Organismen wird der gleiche Typ einer „molekularen Maschine“ (dREAM, LINC) verwendet, die Funktion der Maschine (Genaktivierung, Genrepression) kann jedoch durch Austausch bestimmter Bauteile (B-Myb/p107 vs. p130/E2F4) moduliert werden.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Tumour suppressors - a fly's perspective. Eur J Cancer, 2003, 39, 1355-62
Sutcliffe JE, Korenjak M, Brehm A.
- Native E2F/RBF complexes contain Myb-interacting proteins and repress transcription of developmentally controlled E2F target genes. Cell, 2004, 119, 181-193
Korenjak M., Taylor-Harding B., Binne U.K., Satterlee J.S., Stevaux O., Aasland R., White-Cooper H., Dyson N., Brehm A.
- p55/CAF1 is required for the repression of dE2F2/RBF regulated genes in Drosophila. Mol Cell Biol, 2004, 24, 9124-9136
Taylor-Harding B., Binne U., Korenjak M., Brehm A. and Dyson N.J.
- E2F-Rb complexes regulating transcription of genes important for differentiation and development. Curr Opin Genet Dev, 2005, 15, 520-527
Korenjak M. and Brehm A.
- The retinoblastoma tumour suppressor in model organisms--new insights from flies and worms. Curr Mol Med, 2006, 6, 705-711
Korenjak M. and Brehm A.
- LINC, a human complex that is related to pRb containing complexes in invertebrates regulates the expression of G2/M genes. Cell Cycle, 2007, 6:1903-1913
Schmit F., Korenjak M., Mannefeld M., Schmitt K., Franke C., Eyss B.V., Gagrica S., Hanel F., Brehm A. and Gaubatz S.
