Untersuchungen zur Genregulation durch den Transkriptionsfaktor FBI-1 in der Adipogenese
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Generierung neuer Adipozyten aus Voriäuferzellen spielt eine wichtige Rolle in der Entwicklung der Adipositas. In eigenen Vorarbeiten konnte der Projektleiter nachweisen, dass der transkriptionelle Repressor FBI-1 sowohl die Proliferation von Präadipozyten hemmt, als auch die Differenzierung dieser Zellen in Adipozyten fördert. Das Ziel des aktuellen Projektes war es deshalb, molekulare Mechanismen zu identifizieren, die für diese zellulären Effekte von Bedeutung sind. Die Überexpression von FBI-1 in Präadipozyten führt zu einer Verminderung der Expression des Zeil-Zyklus regulators Cyclin A, was diesen Faktor zu einem potentiellen FBI-1 Zielgen macht. Tatsächlich konnte im aktuellen Projekt nachgewiesen werden, dass FBI-1 den humanen Cyclin A Promotor hemmt. Interessanterweise wird dies nicht durch eine direkte Bindung von FBI-1 an die Promotorsequenz vermittelt. Vielmehr bindet FBI-1 mit seiner sogennaten POZ Domäne die DNA-Bindungsdomäne des transkriptionellen Aktivators Sp1, sodass dieser nicht mehr an die Promotorsequenz binden kann. Der Mechanismus von FBI-1 am Cyclin A Promotor ist also von indirekter Natur. Auch die E2F-4 Expression war in FBI-1 überexprimierenden Präadipozyten vermindert. E2F-4 inhibiert PPARy, den „master regulatot" der Adipogenese. In Promotor-Reportergen Analysen konnte im aktuellen Projekt gezeigt werden, dass FBI-1 den humanen E2F-4 Promotor inhibiert. Im Gegensatz zum Cyclin A Promotor ist die Hemmung des E2F-4 Promotors aber ein direkter Effekt, wobei mittels EMSA und ChlP-Experimenten ein FBI-1 c/s-Element im proximalen E2F-4 Promotor identifiziert werden konnte. POZ Zink Finger Transkriptionsfaktoren, zu denen FBI-1 gehört, entfalten ihre repressive Wirkung an Zielpromotoren in der Regel über die Rekrutierung eines Co-Repressorkomplexes. Im aktuellen Projekt konnte gezeigt werden, dass Sin3A und HDAC-1 während der Adipogenese ein ähnliches Expressionmuster zeigen wie FBI-1. Nachfolgend wurde in Co-Immunopräzipitationsexperimenten nachgewiesen, dass diese drei Proteine einen Repressorkomplex bilden. Weiterhin konnte mittels Mutationsanalyse die aminoterminale POZ Domäne von FBI-1 als wichtige Struktur für die Interaktion mit den Co-Repressoren identifiziert werden. Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass FBt-1 als der erste transkriptionelle Repressor in der Adipogense identifiziert werden konnte, der seine duale Wirkung auf Proliferation und Differenzierung über direkte und indirekte genregulatorische Mechanismen entfaltet.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- „Transcription Factor FBI-1 acts as a dual regulator in adipogenesis by coordinated regulation of cyclin A and E2F-4" (2008), J. Mol. Med., 86:597-608
Laudes, M., Bilkovski, R., Oberhauser, F., Droste, A., Gomolka, M., Leeser, U., Udelhoven, M., Krone, W.
