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Investigating the mechanism underlying modulation of ATRA response by the transcription factor EVI1
Katharina Hartl
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für Molekulare Biologie
Betreuer*in
Ernst Müllner
DOI
10.25365/thesis.28961
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30335.65804.620653-4
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Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Der Transkriptionsfaktor ecotropic viral integrationsite 1 (EVI1) spielt einerseits eine wichtige Rolle in der embryonalen Entwicklung, andererseits ist er auch ein wichtiges Onkogen in manchen soliden und vor allem in myeloiden Tumoren. EVI1 kann nicht nur Gene direkt regulieren sondern nimmt auch Einfluss auf die Vorgänge in einer Zelle durch Interaktionen mit diversen Transkriptionsfaktoren und Cofaktoren. Im hämatopoetischen System eines gesunden Erwachsenen, wird EVI1 nur noch im Knochenmark exprimiert jedoch nicht im peripheren Blut. Allerdings kommt es bei 10% der AML Patienten zu einer Überexpression von EVI1, ausgelöst durch eine Veränderung im Genlocus auf der Chromosomenbande 3q26 oder aber auch durch bislang unbekannte andere Mechanismen. Eine Überexpression ist in jedem Fall mit einer schlechten Prognose assoziiert, unabhängig von der Ursache.
Das Vitamin A Derivat, all-trans retinoic acid (ATRA), ist wichtig in der Entwicklung, Proliferation, Differenzierung und Apoptose. ATRA kann die Transkription bestimmter Gene regulieren, indem es an nukleare Rezeptoren bindet, welche als Transkriptionsfaktoren fungieren. Vorhergegangene Studien zeigten, dass EVI1 nicht nur durch ATRA reguliert wird, sondern, dass EVI1 auch die ATRA Regulation bestimmter Gene modulieren kann. Ziel dieser Studie war es, den Mechanismus zu untersuchen, wodurch EVI1 die ATRA Regulation modulieren kann. EVI1 moduliert die ATRA Regulation der beiden Gene RARb und EVI1 über deren retinoic acid response elements (RAREs). In dieser Arbeit wurde analysiert, ob dieser Mechanismus universell ist, konnte aber für die beiden Kandidatengene ICAM1 und HOXA1 noch nicht mittels Reportergen Studien gezeigt werden.
Desweiteren, wurde untersucht, ob EVI1 im Komplex mit den Rezeptoren für Retinsäure, RAR und RXR, zu finden ist. Dafür wurde ein neue Methode in unserem Labor angewendet, der Duolink in situ test. Mittels dieser Methode ist es möglich transiente und einzelnen Interaktionen zwischen zwei Proteinen in situ nachzuweisen. Diese Experimente zeigten, dass sich EVI1 in transfizierten MCF7 Zellen in räumlicher Nähe zu sowohl RARa als auch zu RXR befindet. Diese Interaktionen wurden in Anwesenheit als auch in Abwesenheit von ATRA detektiert. Außerdem konnte die Interaktion zwischen experimentell exprimiertem EVI1 und endogen exprimiertem RXR in stabil transfizierten U937 Zellenderivaten bestätigt werden. Diese Resultate lassen vermuten, dass EVI1 die transkriptionelle Regulation durch ATRA verstärkt indem es an den Rezeptorkomplex RAR/RXR bindet.
Abstract
(Englisch)
The zinc finger protein ecotropic viral integration site 1 (EVI1) is important for embryonic development but also acts as an oncogene in leukemia and some solid tumors. It was identified as a transcription factor and regulates a number of target genes. Furthermore, it can also modulate gene expression by interacting with other transcription factors. In the hematopoietic system of healthy adults, EVI1 is expressed only moderately in bone marrow and not at all in peripheral blood. However, overexpression of EVI1 occurs in approximately 10% of acute myeloid leukemia (AML) patients. Causes for its upregulation can be rearrangements of its gene locus in chromosome band 3q26 or other, still unknown mechanisms. Irrespective of the cause, the overexpression of EVI1 is associated with a poor prognosis in AML as well as in other malignancies.
The vitamin A derivate all-trans retinoic acid (ATRA) is important in development, proliferation, differentiation, and apoptosis. It regulates transcription of target genes by binding to nuclear receptors, acting as transcription factors. One of the target genes of ATRA is EVI1. Previous studies of the host lab have shown that EVI1 is not only regulated by ATRA, but can enhance or counteract the transcriptional regulation of certain ATRA target genes. The aim of this thesis was to unfold the mechanism behind the EVI1 modulated ATRA regulation. EVI1 had been shown to modulate ATRA regulation of the RARb and EVI1 gene via their retinoic acid response elements (RAREs). In this thesis, direct modulation of the ATRA response by EVI1 of two other candidate genes, ICAM1 and HOXA1, via their respective RAREs, could not be demonstrated with reporter gene assays in adherent cells or hematopoietic cells.
To investigate possible interactions between EVI1 and the retinoid receptors in situ, a new, sensitive method, the Duolink in situ assay, was established during this thesis. As cells are fixed during this procedure, transient interactions can be detected in situ, and since detection involves a very efficient amplification step the method is sensitive enough to identify even single interactions. These experiments revealed that the proteins EVI1 and RARa as well as EVI1 and RXR, are in spatial proximity to each other in transiently transfected MCF7 cells both in the presence and absence of ATRA. An interaction between experimentally expressed EVI1 and endogenously expressed RXR could be confirmed in stably transfected U937 cells. These results suggest that EVI1 may enhance the transcriptional response to ATRA by binding to the retinoid receptors RAR and RXR.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
EVI1 ATRA PLA transcriptional regulation
Schlagwörter
(Deutsch)
EVI1 ATRA PLA transkriptionelle Regulation
Autor*innen
Katharina Hartl
Haupttitel (Englisch)
Investigating the mechanism underlying modulation of ATRA response by the transcription factor EVI1
Paralleltitel (Deutsch)
Erforschung des Mechanismus, welcher der Modulation der ATRA Regulation durch den Transkriptionsfaktor EVI1 zugrunde liegt
Publikationsjahr
2013
Umfangsangabe
117 S.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Ernst Müllner
Klassifikationen
42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie ,
42 Biologie > 42.20 Genetik
AC Nummer
AC11614248
Utheses ID
25847
Studienkennzahl
UA | 066 | 877 | |