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Investigation of the effect of transient SUMOylation inhibition in human adipocyte progenitors on adipogenesis and DNA methylation in differentiating adipocytes
Doris Emely Fröhlich
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Joint-Masterstudium Evolutionary Genomics and Systems Biology
Betreuer*in
Ulrich Technau
DOI
10.25365/thesis.81460
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-11350.54291.785195-4
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Adipositas ist eine komplexe, multifaktorielle Erkrankung, die nicht nur durch Umweltfaktoren, sondern auch durch genetische und epigenetische Mechanismen beeinflusst wird. SUMOylierung, eine posttranslationale Proteinmodifikation, trägt dazu bei, dass die zelluläre Identität aufrechterhalten wird. Gestörte SUMOylierung wurde kürzlich als hemmender Faktor für die adipogene Differenzierung identifiziert. Möglicherweise wird dies durch Veränderungen der Chromatinzugänglichkeit und epigenetische Mechanismen reguliert. Studien deuten darauf hin, dass eine Hemmung der SUMOylierung das Differenzierungspotenzial von Zellen erweitert und gleichzeitig eine globale DNAHypermethylierung induziert. Das lässt vermuten, dass SUMOylierung die zelluläre Identität durch Regulation epigenetischer Faktoren wie der DNA-Methylierung bewahrt. Ziel dieser Arbeit ist es zu untersuchen, ob eine vorübergehende Hemmung der SUMOylierung vor der adipogenen Induktion die adipogene Differenzierung und Lipidakkumulation durch die Anpassung von DNA-Methylierungen durch eine veränderte Expression von DNA-Methylierungs- und Demethylierungsenzymen beeinflusst. Humane weiße Präadipozyten wurden mit dem globalen SUMOylierungsinhibitor TAK-981 behandelt, um in Folge den Verlauf der adipogenen Differenzierung sowie die Transkript- und Proteindynamik von DNA-Methyltransferasen (DNMTs) und Ten-eleven-translocation (TET) Enzymen nach vorübergehender Inhibierung von SUMOylierung zu analysieren. Unsere Ergebnisse zeigen, dass eine vorübergehende Hemmung der SUMOylierung die Adipogenese und die adipogene Transkription verstärkt. Weiters wird die Gen- und Proteinexpression von DNMT1 reduziert und es kommt zu einer Zunahme der TET Expression, insbesondere von TET3, im späten Stadium der Differenzierung. Diese Dynamik fördert möglicherweise einen offeneren Chromatinzustand, der die Aktivierung adipogener Genprogramme erleichtert und deutet auf einen mechanistischen Zusammenhang zwischen SUMOylierung und DNA-Methylierung während der Adipogenese hin.
Abstract
(Englisch)
Obesity is a complex multifactorial disease influenced not only by environmental factors but also by genetic and epigenetic mechanisms. SUMOylation, a post-translational protein modification, has been implicated in safeguarding cellular identity and a dysfunctional SUMOylation pathway has recently been shown to restrict adipogenic differentiation, likely through effects on chromatin accessibility and epigenetic regulation. Previous studies suggest that inhibition of SUMOylation expands cell fate potential while inducing global DNA hypermethylation, indicating that SUMOylation may preserve cellular identity by regulating epigenetic factors such as DNA methylation. This study investigates whether transient hypoSUMOylation prior to adipogenic induction affects adipogenic differentiation and lipid accumulation by modulating DNA methylation dynamics through altered expression of DNA methylation and demethylation enzymes. Human white preadipocytes were treated with the global SUMOylation inhibitor TAK-981 to analyse adipogenic progression, as well as transcriptional and protein dynamics of DNA methyltransferases (DNMTs) and Ten-eleven translocation (TET) family members following transient hypoSUMOylation. Our results show that transient SUMOylation inhibition enhances adipogenesis and adipogenic transcription. It further reduces DNMT1 gene and protein expression and increases TET expression, most notably TET3, in the late stage of differentiation. These dynamics likely promote a more open chromatin state, facilitating the activation of adipogenic gene programs and suggesting a mechanistic link between SUMOylation and DNA methylation during adipogenesis.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
SUMOylierung Adipogenese DNA Methylierung
Schlagwörter
(Englisch)
SUMOylation Adipogenesis DNA methylation
Autor*innen
Doris Emely Fröhlich 
Haupttitel (Englisch)
Investigation of the effect of transient SUMOylation inhibition in human adipocyte progenitors on adipogenesis and DNA methylation in differentiating adipocytes
Publikationsjahr
2026
Umfangsangabe
VIII, 61 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Ulrich Technau
Klassifikation
42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie
AC Nummer
AC17917963
Utheses ID
81079
Studienkennzahl
UA | 066 | 220 | |