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The role of Raf in Ras mediated skin carcinogenesis
Florian Kern
Art der Arbeit
Dissertation
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für Molekulare Biologie
Betreuer*in
Manuela Baccarini
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Alle Rechte vorbehalten / All rights reserved
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29771.19001.382659-1
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Abstracts

Abstract
(Deutsch)
Der Erk/MAPK Signalweg besteht aus einer Kinase Kaskade (Raf-Mek-Erk) welche Wachstum, Differenzierung und Apoptose reguliert. Ras aktiviert die erste Kinase, Raf. Drei Raf Familienmitglieder sind bekannt: A-, B- und Raf-1. Ras und Raf sind oft dereguliert in humanen Tumoren. Wir haben die Rolle von Raf in Ras-vermittelter Tumorentwicklung durch die Kombination von Epidermis-beschränkter B-Raf/Raf-1 Ablation mit einem transgenen und einem chemischen Tumormodel untersucht. Der transgene Ansatz verwendet eine K5 Promoter gesteuerte Membran- gebundene Form von SOS die konstitutiv Ras in der basalen Schicht der Epidermis aktiviert. Als chemischer Ansatz wurde DMBA/TPA verwendet. Konditionale Ablation in der Mausepidermis durch K5-Cre zeigte, dass beide Rafs für die normale Hauthomeostase verzichtbar sind. Bemerkenswert ist, dass sich Raf-1 defiziente Epidermis total impermeabel für Tumorentstehung zeigte. auffällig war, dass die Ablation von Raf-1 in einem entwickelten Tumor zu einer totalen Regression mittels Differenzierung führte. Mechanistisch zeigen wir, dass Raf-1 unterhalb von Ras als endogener Inhibitor von Rok-α, einem positiven Regulator von Keratinozytendifferenzierung, wirkt. Die Deletion von B-Raf führte auch zu einer beeindruckenden Reduktion an Tumorentstehung und die Ablation in einem bestehenden Tumor stoppte das Tumorwachstum durch verminderte Proliferation und einhergehender gesteigerten Differenzierung. Diese Effekte waren weniger offensichtlich als in den Raf-1 knockout Mäusen und korrelierten mit reduzierter Erk Phosphorylierung. Demnach haben B-Raf und Raf-1 unterschiedliche nicht-redundante Rollen in der Ras-vermittelten Tumorentstehung. Gleichzeitige Deletion von B-Raf und Raf-1 in einem bereits bestehenden Tumor führt zu einer extrem schnellen Regression innerhalb von 3 Wochen, durch reduzierte Erk-Aktivierung und gesteigerter Rok-α Signalisierung. Diese Daten unterstreichen das therapeutische Potential von Strategien die auf B-Raf und Raf-1 abzielen.
Abstract
(Englisch)
The Erk/MAPK pathway consists of a kinase cascade (Raf-Mek-Erk) that can regulate growth, differentiation and apoptosis. Ras activates the first kinase in this cascade, Raf. Three Raf family members are known: A-, B- and Raf-1. Ras and Raf are often deregulated in human tumors. We have investigated the role of Raf in Ras-driven epidermal tumorigenesis by combining epidermis- restricted B-Raf/Raf-1 ablation with a transgenic and a chemical tumorigenesis model. The transgenic approach used a membrane-tethered form of SOS expressed under the K5 promoter, constitutively activating Ras in the basal layer of the epidermis. As a chemical approach we used DMBA/TPA. Conditional ablation in the murine epidermis by K5-Cre showed that both Rafs are dispensable for normal skin homeostasis. Remarkably, Raf-1-deficient epidermis was completely refractory to tumor formation; and strikingly, ablation of Raf-1 in established tumors led to complete regression by increased differentiation. Mechanistically, we show that Raf-1 acts downstream of Ras to inhibit Rok-α, a positive regulator of keratinocyte differentiation. B-Raf deletion also led to an impressive reduction in tumor formation, and ablation in established tumors stopped tumor growth by decreasing proliferation and increasing differentiation. The effects were more subtle than those obtained in Raf-1-ablated mice and correlated with reduced ERK phosphorylation. Thus, B-Raf and Raf-1 have distinct non-redundant roles in Ras-driven tumorigenesis. Consistently, the concomitant B-Raf and Raf-1 deletion in established tumors led to a rapid regression within 3 weeks, through decreased ERK activation and increased in Rok-α signaling. These data underscore the therapeutic potential of strategies targeting both Rafs.

Schlagwörter

Schlagwörter
(Englisch)
B-Raf Raf-1 Ras Rok-alpha skin carcinogenesis
Schlagwörter
(Deutsch)
B-Raf Raf-1 Ras Rok-alpha Haut Karzinogenese
Autor*innen
Florian Kern
Haupttitel (Englisch)
The role of Raf in Ras mediated skin carcinogenesis
Paralleltitel (Deutsch)
Die Rolle von Raf in Ras vermittelter Hautkarzinogenese
Publikationsjahr
2011
Umfangsangabe
123 S. : Ill., graph. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*innen
Veronika Sexl ,
Lukas Huber
Klassifikation
30 Naturwissenschaften allgemein > 30.00 Naturwissenschaften allgemein: Allgemeines
AC Nummer
AC09411937
Utheses ID
14386
Studienkennzahl
UA | 091 | 490 | |
Universität Wien, Universitätsbibliothek, 1010 Wien, Universitätsring 1