Einfluss der DNA-Glykosylase OGG1 auf die TGFbeta-vermittelte Induktion einer Epithelial-mesenchymalen Transition (EMT)
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7,8-Dihydro-guanin (8-oxoG) ist eine der häufigsten prämutagenen DNA-Basenmodifikationen, die Reparatur wird von der DNA-Glykosylase OGG1 (8-oxoguanin glycosylase) initiiert und verläuft über die Basenexzisionsreparatur. In der letzten Zeit mehreren sich die Hinweise, dass OGG1 bzw. 8-oxoG auch eine Rolle an der Regulation der Transkription von bestimmten Genen spielen. Um den Einfluss der DNA-Glykosylase OGG1 auf die Epithelial-mesenchymale Transition (EMT) zu untersuchen, wurden OGG1-defiziente HaCaT-Zellen bzw. Kontrollzellen mit TGF beta behandelt und die Expression von verschiedenen Markergenen (p21 und FN1) untersucht. Es zeigte sich, dass OGG1 einen hemmenden Einfluss auf die Expression beider Markergene ausübt. Ein solcher inhibierender Einfluss der DNA-Glykosylase auf die Transkription wurde in der vorliegenden Arbeit erstmalig beschrieben. Zudem wurde gezeigt, dass die Histondemethylase LSD1 in Abhängigkeit von OGG1 einen hemmenden Einfluss auf die Expression von p21 hat. Mechanistisch bedeutet dies, dass sowohl OGG1 als auch LSD1 einen hemmenden Einfluss auf die Expression von p21 haben. In Abwesenheit von TGF beta hemmt LSD1 als Bestandteil des inhibierenden CoREST-Komplexes die Transkription. Nach Zugabe von TGF beta wird der inhibitorische Komplex von regulatorischen Elementen (z.B. Promotor oder Enhancern) gelöst und die Transkription kann stattfinden. Durch TGF beta produzierte ROS könnten die Induktion von 8-oxoG in regulatorischen Elementen zur Folge haben, die von OGG1 erkannt werden. Die resultierenden BER-Intermediate können in der Folge entweder die Initiation oder Elongation der Transkription stören. Alternativ könnte OGG1 sofortige Prozessierung der Läsion Corepressoren rekrutieren, die die Transkription negativ beeinflussen. An der TGF beta-vermittelten Signalübertragung sind bekanntermaßen eine Vielzahl von weiteren Signalwegen, beispielsweise über die MAP-Kinasen, beteiligt. So konnte gezeigt werden, dass p38 einen aktivierenden Einfluss auf die Induktion von p21 hat, während JNK hemmend wirkt. Beide MAP-Kinasen regulieren die Transkription unabhängig von OGG1, sind also entweder „upstream“ von dem Zusammenwirken von LSD1 und OGG1 abhängigen Regulation der Transkription oder verlaufen gänzlich unabhängig voneinander. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass die Induktion von 8-oxoG, die für die Rekrutierung von OGG1 verantwortlich ist, lokal sehr begrenzt und positioniert erfolgt. Die Ergebnisse dieser Arbeit liefern somit wichtige Erkenntnisse über die Regulation einer EMT und beschreiben erstmalig die Rolle der DNA-Glykosylase OGG1 in diesem Prozess. EMT spielt bei zahlreichen pathophysiologischen Prozessen (z.B. Fibrosen oder Metastasierung von Krebszellen) eine zentrale Rolle. Dieses Wissen um die molekulare Steuerung der EMT kann verwendet werden, um therapeutisch gezielter eingreifen zu können.