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The function and role of the transcription factor MEF2C during angiogenesis
Caterina Sturtzel
Art der Arbeit
Dissertation
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Erhard Hofer
DOI
10.25365/thesis.28709
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29124.21953.950560-4
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Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Der Wachstumsfaktor VEGF (vascular endothelial growth factor) ist der primäre Auslöser von Angiogenese, der Neubildung von Blutgefäßen. Im Zuge der Untersuchung der molekularen Mechanismen dieses Vorgangs konnten wir Transkriptionsfaktoren identifizieren, die in Endothelzellen spezifisch von VEGF reguliert werden. Unter den am stärksten induzierten Transkriptionsfaktoren waren MEF2C und HLX. Überraschenderweise zeigen beiden Faktoren inhibierende Wirkung auf die Angiogenese. Zum Beispiel bewirkt eine Überexpression des MADS box Transkriptionsfaktor MEF2C eine Hemmung der angiogenen Sprossung. Analysen von Genmustern in Endothelzellen, die MEF2C überexpremieren, zeigten eine Hochregulierung des alpha-2-Makroglobulin (A2M) Gens. A2M ist bekannt als Serumprotein und kann als Trägerprotein für Wachstumsfaktoren und als universeller Serinproteasenhemmer fungieren. Weiterführende Experimente belegten, dass A2M den antiangiogenen Effekt von MEF2C verursacht. Erst konnte nachgewiesen werden, dass sowohl der Überstand von MEF2C überexpremierenden Zellen als auch aufgereinigtes A2M Protein angiogene Sprossung verringern kann. Weiters kann durch shRNA-vermittelte Reduktion von alpha-2-Macroglobulin die antiangiogene Wirkung von MEF2C vermindert werden. In Analogie konnte gezeigt werden, dass der Transkriptionsfaktor HLX die Sprossung durch Regulation des abstoßenden Lenkungsfaktor UNC5B unterdrückt. Um zu untersuchen, warum VEGF-abhängige Transkriptionsfaktoren antiangiogene Proteine induzieren und angiogene Sprossung unterdrücken, wurde der Einfluss von Hypoxie auf MEF2C untersucht. Ähnlich wie bei HLX und UNC5B waren in Sauerstoff-armer Umgebung MEF2C und A2M nicht mehr durch VEGF zu stimulieren. Zusammengefasst vermitteln diese Ergebnisse das Bild, dass Hochregulierung von MEF2C/A2M (wie auch HLX/UNC5B) am stärksten unter Normoxie stattfindet und umgekehrt kaum bei Hypoxie. Diese Mechanismen fungieren also als Bremse für die Angiogenese, die unter Hypoxie gelöst wird oder verstärkt angezogen wird, wenn nach Bildung neuer Gefäße die Sauerstoffkonzentration wieder steigt. Dies dürfte die Sprossungsaktivität an die O2-Konzentration anpassen.
Abstract
(Englisch)
Vascular endothelial growth factor (VEGF) is the main trigger of angiogenesis leading to the formation of new blood vessels by sprouting. To gain further insight into the molecular mechanisms of the signalling process induced by VEGF we identified transcription factors specifically upregulated by VEGF in endothelial cells. Among the most strongly induced transcriptions factors were the MADS box factor MEF2C and the homeobox factor HLX. Surprisingly, in gain-of-function assays both factors exerted inhibitory effects on angiogenesis. Gene profiling of endothelial cells overexpressing MEF2C revealed the alpha-2-macroglobulin (A2M) gene to be a prominent target of this transcription factor. A2M is a large serum protein that functions as a carrier protein for growth factors and as a global protease inhibitor. The further obtained data support that A2M mediates the anti-angiogenic effect of MEF2C. First, conditioned medium from MEF2C overexpressing cells as well as purified A2M protein displayed inhibitory potential for sprout formation. Second, silencing of A2M by means of shRNA diminished the anti-angiogenic effect of MEF2C. In analogy it was demonstrated that HLX upregulates the negative guidance cue UNC5B which can mediate inhibition of sprouting. To dissect why VEGF-dependent transcription factors would induce anti-angiogenic proteins and down-modulate angiogenic sprouting, the influence of hypoxia was investigated. Indeed, under hypoxic conditions VEGF-induction of MEF2C and its target gene A2M is strongly reduced, similar to HLX and UNC5B. Taken together these data suggest that upregulation of MEF2C/A2M (and HLX/UNC5B) by VEGF is most strongly pronounced during normoxia and is inversely correlated with hypoxia. This supports that these mechanisms function as angiogenic breaks which are released when hypoxia increases or are put on when oxygen concentration rises again after new vessel formation to adapt angiogenic sprouting activity to oxygen concentration.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
MEF2C VEGF-A angiogenesis endothelial cells
Schlagwörter
(Deutsch)
MEF2C VEGF-A Angiogenese Endothelzellen
Autor*innen
Caterina Sturtzel
Haupttitel (Englisch)
The function and role of the transcription factor MEF2C during angiogenesis
Paralleltitel (Deutsch)
Charakterisierung der Funktion des Transkriptionsfaktors MEF2C in der Angiogenese
Publikationsjahr
2013
Umfangsangabe
69 S. : graph. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*innen
Christine Brostjan ,
Michael Detmar
AC Nummer
AC11600789
Utheses ID
25635
Studienkennzahl
UA | 091 | 490 | |