Fachbereich Veterinärmedizin


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    Publikationsdatenbank

    Untersuchung neuer Regulatoren der Glukose-stimulierten Genexpression (2015)

    Art
    Hochschulschrift
    Autor
    Knauer, Miriam (WE 2)
    Quelle
    Berlin: Mensch und Buch Verlag, 2015 — XVII, 106 Seiten
    ISBN: 978-3-86387-638-8
    Verweise
    URL (Volltext): http://www.diss.fu-berlin.de/diss/receive/FUDISS_thesis_000000100428
    Kontakt
    Institut für Veterinär-Physiologie

    Oertzenweg 19 b
    14163 Berlin
    +49 30 838 62600
    physiologie@vetmed.fu-berlin.de

    Abstract / Zusammenfassung

    Das Protein Carbohydrate response element-binding protein (ChREBP) ist ein Glukosestimulierter Transkriptionsfaktor und ein wichtiger Regulator des Glukose- und Fettstoffwechsels. Die höchste Expression von ChREBP findet sich in der Leber. Durch hohe Glukosekonzentrationen in der Zelle wird ChREBP, über die Translokation in den Zellkern, aktiviert und induziert die Expression glykolytischer und lipogener Zielgene. Dieser Arbeit vorausgehende Experimente in primären Maushepatozyten haben gezeigt, dass die Depletion der Prolylhydroxylase Egl-nine hypoxia-inducible factor 3 (EGLN3) zu einer reduzierten Expression von ChREBP-Zielgenen führt. EGLN3 ist eine von drei Isoformen einer Enzymfamilie, deren enzymatische Funktion darin besteht, Prolinreste bestimmter Zielproteine zu hydroxylieren. Daraus leitete sich die Hypothese ab, dass EGLN3 ein neuer Regulator der ChREBP-Aktivität ist und diese Regulation über Prolinhydroxylierung vermittelt wird.

    Zunächst identifizierte die vorliegende Arbeit mittels Co-Immunopräzipitation eine physikalische Protein-Protein-Interaktion zwischen ChREBP und EGLN3. Diese Interaktion konnte gleichermaßen für überexprimiertes ChREBP und EGLN3 in HEK-Zellen, als auch für die endogenen Proteine in primären Hepatozyten und murinem Lebergewebe nachgewiesen werden. Anschließend zeigte eine massenspektrometrische Analyse verschiedene hydroxylierte Prolinreste in überexprimiertem und endogenem ChREBP-Protein. In vitro in primären Hepatozyten und in vivo in der Mausleber war die funktionelle Konsequenz einer verminderten EGLN3-Expression die reduzierte Expression von ChREBP-Protein und dessen Zielgenen. In primären Hepatozyten konnte der Effekt der EGLN3-Depletion, die reduzierte Expression von ChREBP-Zielgenen, durch Zugabe von ektop-exprimiertem ChREBP wieder aufgehoben werden. Diese Beobachtung bestätigte, dass die Herunterregulation von ChREBP-Zielgenen nach Depletion von EGLN3 tatsächlich durch ChREBP vermittelt ist.

    Zusammenfassend hat die vorliegende Arbeit eine physikalische Interaktion zwischen den beiden Proteinen ChREBP und EGLN3 nachgewiesen und lässt eine Proteinmodifikation in Form von Prolinhydroxylierung von ChREBP durch EGLN3 vermuten. Die gewonnenen Erkenntnisse zur funktionellen Konsequenz dieser Beeinflussung deuten auf eine Stabilisierung und Aktivierung von ChREBP durch Prolinhydroxylierung hin. Es ist bekannt, dass eine gesteigerte Lipidsynthese in der Leber zu Erkrankungen wie hepatischer Steatose und Insulinresistenz führen kann. Eine Verminderung der ChREBP-induzierten hepatischen Lipidsynthese durch pharmakologische EGLN3-Inhibierung könnte eine neue therapeutische Interventionsmöglichkeit für diese Erkrankungen darstellen.