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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:gbv:18-37972
URL: http://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2009/3797/


Einfluss des RNA bindenden Proteins AUF1 auf die CD83 Expression

Influence of the RNA binding protein AUF1 on the expression of CD83

Ehlers, Christina

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Freie Schlagwörter (Deutsch): RNA bindende Proteine , Regulation der Genexpression , AUF1 , CD83
Basisklassifikation: 35.70 , 35.79 , 35.76 , 35.71
Institut: Chemie
DDC-Sachgruppe: Chemie
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Deppert, Wolfgang (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 23.05.2008
Erstellungsjahr: 2008
Publikationsdatum: 11.11.2009
Kurzfassung auf Deutsch: Dendritische Zellen (DC, dendritic cells) sind professionelle Antigen-präsentierende Zellen (APC, antigen presenting cells) des Immunsystems, die in der Lage sind, selbst naive T-Zellen zu stimulieren. Das Glykoprotein CD83 ist ein wichtiger Oberflächenmarker reifer DC und spielt eine entscheidende Rolle in der DC-vermittelten Induktion der T-Zell Immunantwort.
Kürzlich wurde gezeigt, dass der Transport der CD83 mRNA vom Zellkern in das Zytoplasma der Zelle in Anwesenheit des RNA-bindenden Proteins HuR und des Kernexportrezeptors CRM1 stattfindet. HuR bindet dabei ein cis-aktives RNA-Element in der CD83 mRNA, welches als PRE (Posttranscriptional Regulatory Element) bezeichnet wird. Ein weiteres RNA-bindendes Protein ist AUF1. Im Zusammenhang mit ARE-enthaltenden (AU-rich Elements) RNAs ist AUF1 als Gegenspieler (Antagonist) von HuR bekannt, da es im Regelfall zur Destabilisierung von ARE-enthaltenden RNAs führt, während HuR deren Stabilisierung unterstützt.
In dieser Arbeit sollte untersucht werden, ob AUF1, genau wie HuR, in der Lage ist, die CD83 mRNA zu binden und hinsichtlich der CD83 Expression eventuell einen biologischen Effekt auszuüben. Tatsächlich konnte gezeigt werden, dass AUF1 spezifisch und direkt an das PRE-Element der CD83 mRNA bindet. Daraufhin wurde ein potentieller Einfluss des AUF1 Proteins auf die Prozessierung der CD83 mRNA untersucht. Dabei zeigte sich in heterologen COS7 Zellen, dass die Interaktion von AUF1 mit der CD83 mRNA zu einer verstärkten Expression von CD83 führt. Diese Expressionssteigerung scheint nicht durch eine Veränderung auf der Ebene der mRNA hervorgerufen zu werden, da weder die Gesamtmengen an mRNA, noch die Stabilität oder der Transport der mRNA aus dem Zellkern ins Zytoplasma beeinflusst waren. Diese Ergebnisse deuteten darauf hin, dass die gesteigerte CD83-Expression durch einen translatorischen Einfluss von AUF1 zustande kommt. Untersuchungen der de novo Synthese von CD83 Protein bestätigten dann den Einfluss von AUF1 auf die Translation von CD83 mRNA. Darüberhinaus konnte in autologen T-Zellen nachgewiesen werden, dass eine Inhibition von AUF1 mit Hilfe von RNA Interferenz (RNAi) zwar nicht wie bei der Inhibition von HuR zu einer Unterbrechung, aber zu einer stark verzögerten Expression von CD83 führt. Schließlich ergaben Untersuchungen mit primären humanen dendritischen Zellen, dass auch in diesen Immunzellen AUF1 für die effiziente Expression des wichtigen Oberflächenmoleküls CD83 benötigen.

Durch die Identifizierung von AUF1 als wichtiger Regulator der CD83 Expression konnte ein weiterer Beitrag zur Aufklärung der besonderen posttranskriptionellen Regulation des CD83 Transkripts geleistet werden.
Kurzfassung auf Englisch: Dendritic cells (DC) are the most potent antigen presenting cells (APC) of the immune system and are able to sensitize even naïve T cells. The glycoprotein CD83 is an important surface marker of mature DC and plays a crucial role in the DC-mediated induction of the T cell immune response.
Recently, it has been shown that CD83 mRNA is transported from the nucleus to the cytoplasm via the RNA-binding protein HuR and the nuclear export factor CRM1. In this context HuR binds an cis-active RNA-element in CD83 mRNA, which has been termed Posttranscriptional Regulatory Element (PRE).
Another RNA-binding protein is AUF1, which is known with respect to ARE (AU-rich Elements) containing mRNAs to act as an antagonist of HuR. Usually AUF1 induces the degradation of ARE-containing mRNAs, whereas HuR mediates their stabilisation.

The aim of this work was to investigate whether AUF1, like HuR, is able to bind CD83 mRNA and, furthermore, to analyze a potential effect of AUF1 on CD83 expression.
In fact, it could be shown that AUF1 is indeed able to bind specifically and directly to the PRE within CD83 mRNA. Moreover, it could be demonstrated that the interaction of AUF1 with the CD83 mRNA in heterologous transfected COS7 cells results in an increased expression of CD83. This increase is not caused by a change in RNA turnover, because neither the total amount of cellular CD83 mRNA, nor RNA stability or the rate of nuclear mRNA export was affected by AUF1. These results indicated, that the increase in CD83 expression is caused by an stimulatory effect of AUF1 on the translation of CD83. The subsequent investigation of the de novo synthesis of CD83 confirmed this notion. Furthermore, it was shown in autologous T cells, that the inhibition of AUF1 by RNA interference (RNAi) resulted in a pronounced delay in CD83 expression. Finally it was shown in primary human dendritic cells that AUF1 is also required for efficient expression of the CD83 surface molecule in these functionally important immune cells.

In sum, the identification of AUF1 as an important regulator of CD83 expression contributed to the further elucidation of the complex mechanisms involved in the posttranscriptional regulation of CD83 mRNA.

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