The role of the H3K9 demethylase Jmjd1c in embryonic stem cell self-renewal and pluripotency
Entwicklungsbiologie
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Eine der wichtigsten Fragen der Stammzellbiologie ist die nach der Balance zwischen Pluripotenz und Differenzierung. Was reguliert diese zwei Prozesse, wann entwickelt sich eine ES-Zelle in einen bestimmten Zelltyp und warum und wie lange behält sie ihre Fähigkeit, sich selbst zu erneuern? Auf molekularer Ebene sind die zugrunde liegenden Prozesse zum Teil verstanden, aber ein Großteil der Mechanismen ist nach wie vor unklar. Im ersten Abschnitt des SPP1356 hatten wir uns vorgenommen, die Funktion und Rolle eines der zentralen Regulatoren der Stammzell-Pluripotenz, Sall4, näher zu untersuchen. Unsere Ergebnisse machten u.a. deutlich, dass der Effektor des Notch-Signalweges, Rbpjk, mit Sall4 und Oct4 in den Promotor/Enhancer-Regionen von mehr als 200 kritischen Genen ko-lokalisiert, die ihrerseits an der Regulation der Selbsterneuerung und Pluripotenz beteiligt sind. Außerdem fanden wir heraus, dass Sall4 direkt die transkriptionelle Aktivität eines Notch/Rbpjk response Elements reguliert, was eine Erklärung dafür seine könnte, warum sich ES-Zellen mit Sall4-Depletion in neuronale Zellen differenzieren. Die Suche nach möglichen Interaktionspartnern lieferte einen neuen bisher nicht bekannten Interaktionspartner in Form einer putativen Histon-H3K9- Demethylase, Jmjd1c, die stöchiometrisch mit Rbpjk assoziiert. Die Aufklärung der Rolle von Jmjd1c bei der Aufrechterhaltung von Stammzell-Pluripotenz und Selbsterneuerung war Gegenstand unserer Untersuchungen im zweiten Abschnitt des Schwerpunktprogramms SPP1356, welches zu diesem Zeitpunkt noch nicht abgeschlossen ist. Unsere vorläufigen Ergebnisse deuten darauf hin, dass Jmjd1c eine ganz andere Rolle zufällt als die bisher angenommene als H3K9-Demethylase. Die überraschenden Daten werden derzeit zur Publikation vorbereitet und einige etablierte Dogmen in diesem Feld herausfordern.
