Untersuchungen zur Regulation des gewebe-spezifischen Spleißvorgangs von Exon16 während der Erythropoiese
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das pre-mRNA-Spleißen ist für die Regulation der erythroiden Genexpression entscheidend. So können Spleiß-Wechsel, die spezifisch in bestimmten Differenzierungsstadien der Erythropoese stattfinden, die Struktur und Funktion der erythroiden Proteine verändern, wodurch die Zelle morphologisch und funktionell umgestaltet wird. Die Aktivierung des Einbaus von Protein 4.1R Exon16 während der Erythropoese stellt einen physiologisch wichtigen Spleiß-Wechsel dar, der die Affinität von 4.1R zu Spektrin und Aktin erhöht. Frühere Studien zeigten, dass eine negative Regulierung des Exon16 Spleißens durch Bindung von heterogeneous nuclear ribonucleoprotein (hnRNP) A/B Proteinen an Silencer-Elemente im Exon vermittelt werden und dass das Herunterregulieren von hnRNP A/B Proteinen in Erythroblasten zur Aktivierung des Exonie Einbaus führen. Mit Hilfe des Forschungsstipendiums konnten weitergehende Untersuchungen zur Regulation des Exonie Spleißens durchgeführt werden. So wurde herausgefunden, dass die positive Regulation des Exon16 Spleißens durch Fox-2 oder Fox-1 vermittelt werden kann. Diese neuen nah venvandten Spleißfaktoren besitzen identische RNA Erkennungsmotive. Es konnte gezeigt werden, dass sowohl Fox-1 als auch Fox-2 in der Lage sind, an die konservierten UGCAUG Elemente im benachbarten Intron downstream von Exon16 binden. Beide Proteine aktivierten das Exon16 Spleißen in Abhängigkeit zu UGCAUG-Elementen in Kotransfektionsversuchen mit HeLa-Zellen. Im Gegensatz dazu führte der Knockdown der Fox-2 Expression mit zwei verschiedenen siRNA Sequenzen zu einem reduzierten Exon16 Spleißen. Weiterhin konnte mit Immunoblot-Experimenten gezeigt werden, dass Erythroblasten der Maus Fox-2 Proteine exprimieren. Diese Ergebnisse lassen den Schluss zu, dass Fox-2 ein physiologischer Aktivator des Exon16 Spleißens in sich differenzierenden erythroiden Zellen in vivo ist. Neuere Experimente zeigten, dass UGCAUG in benachbarten Intronsequenzen vieler gewebe-spezifischen alternativen Exons ist. Daher ist es denkbar, dass unter den Spleiß-Enhancern die Fox-Familie eine wichtige Rolle in den alternativen Spleiß-Wechseln während der Differenzierung von metazoen Organismen spielt.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Biotinylation as an efficient method to isolate proteins interacting with the splicing regulator Fox-2 human cells. RNA Society Meeting 2005, Banff, Alberta, Canada
Schluepen C., Gee S.L., Turck C., Conboy J.G.
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Fox-2, a nuclear splicing enhancer. Bay Area RNA Club 2005, San Francisco, California, USA
Schluepen C.
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Investigation of proteins interacting with the splicing regulator Fox-2. Eukaryotic mRNA Processing Meeting 2005, Cold Spring Harbor, New York, USA
Schluepen C., Gee S.L., Turck C., Conboy J.G.
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Protein 4.1R exon 16 splicing regulation by antagonistic activities of Fox-2 and hnRNPA1 splicing factors. American Society of Hematology Meeting 2005, Atlanta, Georgia, USA
Schluepen C.
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Fox-2 splicing factor binds to a conserved intron motif to promote inclusion of protein 4.1R alternative exon 16. J.Biol.Chem. 281 (18): 12468-74. May 2006
Ponthier J.L., Schluepen C., Chen W., Lersch R.A., Gee S.L., Hou V.O., Lo A.L., Short S.A., Chasis J.A., Winkelmann J.C, Conboy J.G.
