Bedeutung der Expression des p53- und des p21-Proteins für die Strahlenempfindlichkeit von humanen Fibroblasten

Abstract

In der Arbeit wurde für humane Fibroblasten untersucht, welche Bedeutung der basale sowie der strahleninduzierte p53-, bzw. p21-Proteinlevel auf Parameter wie die individuelle Strahlenempfindlichkeit, die Doppelstrangbruch-Reparaturkapazität sowie den G1-Arrest haben. Diese Untersuchungen wurden an 10 humanen Fibroblastenlinien durchgeführt, für die in vorherigen Untersuchungen bereits deutliche Unterschiede in diesen Parametern (Dikomey et al., 2000; Brammer et al., unveröffentlicht) festgestellt werden konnten. Für den Nachweis des p53- und p21-Proteins wurde zunächst die Methode des Western-Blots hinsichtlich geeigneter Antikörper etabliert. Für die verschiedenen Fibroblastenlinien wurde festgestellt, dass die basale Expression des p53 Proteins um den Faktor von 3,3 und die des p21 Proteins um den Faktor 5,8 variiert. Hierbei zeigte es sich, dass zwischen diesen beiden Proteinen eine enge Regulation besteht. Fibroblastenlinien mit erhöhter p53-Expression wiesen ebenfalls eine erhöhte p21-Expression auf und umgekehrt. Um in bestrahlten Zellen die maximale p53-Stabilisierung / p21-Induktion zu erfassen, wurde für beide Proteine die Kinetik der Expression bis zu 32 h nach Bestrahlung mit 6 Gy gemessen. Es zeigte sich, dass dieses Maximum für beide Proteine ca. 2 h bis 4 h nach Bestrahlung erreicht wird. Dieses Maximum fällt allerdings je nach Fibroblastenlinie unterschiedlich stark aus. Für p53 variiert das Maximum zwischen 1 und dem Faktor 3,6, für p21 zwischen 1 und 1,5. Für die Fibroblasten zeigte sich jedoch trotz der hier ermittelten Unterschiede in der Proteinexpression bezüglich der zuvor untersuchten und in dieser Arbeit zu vergleichenden Parameter weder für den basalen noch für den strahleninduzierten Level des p53-, bzw. des p21-Proteins ein Zusammenhang. So wurde für die 10 untersuchten Fibroblastenlinien weder für das Ausmaß des strahleninduzierten G1-Arrestes, die DSB-Reparaturkapazität, noch für die SE eine Korrelation zu dem jeweiligen basalen oder strahleninduzierten Level festgestellt. Diese Arbeit zeigt damit erstmalig, dass in humanen Fibroblasten die Unterschiede in diesen Parametern nicht auf eine Variation des p53- oder 21-Proteinlevels zurückgeführt werden können.