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The role of Activin beta E in receptor mediated signaling
Emanuel Kreidl
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für Molekulare Biologie
Betreuer*innen
Renée Schröder ,
Michael Grusch
DOI
10.25365/thesis.2272
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30154.07037.225265-0
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Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Activin beta E gehört zur TGF beta Familie von Wachstums- und Differenzierungsfaktoren. Wie seine nahen Verwandten in Säugetieren, Activin beta A, Activin beta B und Activin beta C, wird es als inaktive, monomerische, Proform synthetisiert. Diese kann in Folge Homo- und Heterodimere bilden. Ein Homodimer aus zwei beta E Untereinheiten wird Activin E, ein Heterodimer etwa aus einer beta E und einer beta A Untereinheit Activin AE genannt. Nach der Prozessierung durch Endoproteasen wird das mature Dimer sezerniert.
In Säugetieren wird Activin beta E hauptsächlich in der Leber exprimiert. In Lebertumoren ist die Expression jedoch reduziert. Selbiges geschieht im Zuge der Leberregeneration nach einer Schädigung. Künstliche Überexpression führte zu einer Hemmung der DNA-Synthese und verminderter Zellproliferation.
Die physiologische Funktion des Proteins ist jedoch großteils unbekannt, da bisher keine Interaktionspartner nachgewiesen werden konnten, und Knock-out Mäuse keine Veränderungen bezüglich Entwicklung oder Leberregeneration zeigten.
Zur Ergründung der Rolle des Proteins in Säugetieren wurden von uns Expressionssysteme für epitopmarkiere Formen des Proteins etabliert. Behandlung der Leberzelllinien HepG2 und Hep3B mit Überständen von Activin beta E exprimierenden Zellen zeigte keine deutliche Beeinflussung des Wachstumsverhaltens der Zellen. Die überexprimierenden Zelllinien selbst jedoch wuchsen langsamer und hatten einen deutlich größeren Zelldurchmesser als Kontrolllinien.
Die Leukäme-Zelllinie K562 reagierte mit Differenzierung auf die Zugabe von Activin A zum Medium, nicht jedoch auf die Zugabe von Activin E. Ebenso wenig hemmte Activin E die Wirkung von Activin A.
Behandlung von HepG2 Zellen mit den Überständen von Activin beta A exprimierenden Zellen, nicht jedoch mit denen von Activin beta E exprimierenden Zellen, führte zur Phosphorylierung von Smad 2. Die gemeinsame Behandlung der HepG2 Zellen mit Activin A und Activin E führte zu keiner deutlichen Verminderung der durch Activin A hervorgerufenen Phosphorylierung im Vergleich zu Kontrollen.
Obwohl die Effekte von Activin E auf andere Signalwege, welche durch Activin A aktiviert werden, noch nicht untersucht werden konnten, deuten unsere Ergebnisse darauf hin, dass Activin E deutlich anders wirkt als Activin A und dieses auch nicht in seiner Wirkung inhibiert.
Abstract
(Englisch)
Activin beta E is a member of the TGF beta family of growth and differentiation factors. It is closely related to the other mammalian activin subunits activin beta A, beta B and beta C. Like them, it is synthesized as a biologically inactive monomeric proform which forms homo and heterodimers and is processed by endoproteases, producing the mature peptide. The mature homodimer (activin E), or heterodimers containing the beta E subunit (e.g. activin AE) are subsequently secreted by the cell. Activin beta E has been found to be predominantly expressed in the liver, but to be downregulated in hepatocellular carcinoma. Overexpression of the protein in liver cells inhibited DNA synthesis and increased apoptosis. Upon liver damage, expression of INHBE, the gene coding for activin beta E, was downregulated. The role of the protein in mammalian physiology remains unknown, as interaction partners of the protein have not been identified so far and knock out mice did not show an abnormal phenotype in liver regeneration or development.
In order to investigate the biological functions of activin beta E, we established mammalian and insect cell expression systems, producing various epitope tagged and untagged variants of the protein. While exogenous addition of the prospective signaling molecule did not significantly alter the proliferation of the liver cell lines HepG2 and Hep3B, the producer cell lines themselves showed strongly decreased proliferation and increased cell size.
Treatment of the erythroleukemia cell line K562 with activin A, but not activin E, induced differentiation of the cells towards the erythroid lineage. Also cotreatment with activin A and activin E did not significantly alter the effects of activin A on the cells.
Similarly, incubation of HepG2 cells with supernatants of activin beta A but not activin beta E expressing cells caused phosphorylation of smad 2. Cotreatment with low amounts of activin A and supernatants from activin beta E expressing cells did not noticeably affect the smad 2 phosphorylation due to activin A in comparison to mock supernatants.
While effects on MAP kinase signaling and on other pathways activated by activin A remain to be elucidated, our results indicate that activin E does not signal via similar pathways as activin A, nor does it inhibit the action of its more famous relative at this level.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Activin beta E INHBE Activin E Activin
Schlagwörter
(Deutsch)
Activin beta E INHBE Activin E Activin
Autor*innen
Emanuel Kreidl
Haupttitel (Englisch)
The role of Activin beta E in receptor mediated signaling
Paralleltitel (Deutsch)
Die Rolle von Activin beta E in rezeptorvermittelten Signalwegen
Publikationsjahr
2008
Umfangsangabe
93 S. : Ill., graph. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Renée Schröder
AC Nummer
AC07528535
Utheses ID
1920
Studienkennzahl
UA | 490 | | |