Molekularer Mechanismus der mRNA-Stabilisierung durch ultraviolettes Licht
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Vorbefunde hatten gezeigt, daß UV-B Licht in HeLa Zellen eine Stabilisierung von mRNAs verursacht, die im Gegensatz zur Stabilisierung durch IL-1 unabhängig von einer Aktivierung der p38 MAP-Kinasekaskade und mit einer breiten Spezifität erfolgte. Im Laufe des Projekts wurden diese Informationen erweitert. Dosis-Wirkungsanalysen zeigten, daß im Bereich niedriger UV-B Dosen sehr wohl eine p38 MAP-Kinase-abhängige Stabilisierung bestimmter mRNAs (z. B. IL-8 mRNA) erfolgt, erst bei Dosen über ca 700 J/m² tritt die Stabilisierung unabhängig davon auf. Diese Wirkung scheint weitgehend unselektiv zu sein. mRNAs, die rasch degradiert werden und eindeutig unbeeinflußt von der UV-induzierten Stabilisierung bleiben, konnten nicht identifiziert werden. Das mRNA-stabilisierende Protein HuR spielt zumindest für bestimmte mRNAs keine essentielle Rolle bei der UV-B- oder IL-1-induzierten Stabilisierung. Experimente in normalen humanen Keratinozyten als relevanten Zielzellen für UV-B zeigten, daß IL-1 die mRNA von IL-24 stabilisiert. UV-B in niedriger Dosierung stabilisiert in Keratinozyten nach Microarray- Analysen eine Reihe verschiedener mRNAs. Untersuchungen zur Beeinflussung der Translation durch UV-B weisen auf eine selektiv verstärkte Translation der ATF4 mRNA hin. Für diese war eine Translationsregulation unter anderen Streßbedingungen bereits bekannt. Während der Untersuchung weiterer mRNAs auf selektive Translationssteigerung stellte sich auch für IL-1 eine derartige Wirkung heraus. Da sowohl IL-1 als Aktivator als auch die betroffenen mRNAs als Ziel einer Translationsregulation nicht bekannt waren, konzentrierten sich die weiteren Arbeiten auf die Ausarbeitung dieser Befunde. Insgesamt hat dieser Teil des Projekts Hinweise auf bisher nicht erfaßte posttranskriptionelle Mechanismen geliefert, deren Wirkungsweise auf molekularer Ebene und Bedeutung bei Entzündungsreaktionen in weiteren Projekten bearbeitet werden sollen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- (2007). Functional Analysis of KSRP Interaction with the AU-Rich Element of Interleukin-8 and Identification of Inflammatory mRNA Targets. Mol. Cell. Biol. 27, 8388-8400
Winzen, R., Thakur, B.K., Dittrich-Breiholz, O., Shah, M., Redich, N., Dhamija, S., Kracht, M., and Holtmann, H.
- (2010). Distinct mechanisms of post-transcriptional control activated by inflammatory stimuli. Dissertation, Naturwissenschaftliche Fakultät der Leibniz-Universität Hannover
Azadeh Taghipour
- (2010). IL-1-induced post-transcriptional mechanisms target overlapping translational silencing and destabilizing elements in IkappaBzeta mRNA. J. Biol. Chem. 285, 29165-29178
Dhamija, S., Doerrie, A., Winzen, R., Dittrich-Breiholz, O., Taghipour, A., Kuehne, N., Kracht, M., and Holtmann, H.
- (2010). The p38 MAPK regulates IL-24 expression by stabilization of the 3' UTR of IL-24 mRNA. PLoS One 5, e8671
Otkjaer, K., Holtmann, H., Kragstrup, T.W., Paludan, S.R., Johansen, C., Gaestel, M., Kragballe, K., and Iversen, L.
