Authors:	Art, Julia
Title:	Die Bedeutung von KSRP für die pro-inflammatorische Genexpression in Autoimmunerkrankungen - Einfluss des Naturstoffes Resveratrol auf KSRP-vermittelte Regulationsmechanismen
Online publication date:	24-Aug-2012
Year of first publication:	2012
Language:	german
Abstract:	Die Pathogenese chronisch inflammatorischer Erkrankungen ist von einer Dysregulation der pro-inflammatorischen Genexpression geprägt. Dieser liegen wahrscheinlich pathologische Veränderungen der Aktivität von verschiedenen Transkriptionsfaktoren und RNA-bindenden Proteinen zugrunde. In dieser Arbeit konnte die Regulation der KSRP-Expression in einem murinen Modell der rheumatoiden Arthritis (RA) nachgewiesen werden. In humanen Chondrozyten führte eine erhöhte KSRP-Expression zu einer Reduktion der Expression von bekannten KSRP-Zielgenen. Der Vergleich von verschiedenden Microarray-Analysen aus den verwendeten humanen und murinen Modellen der RA führte zur Identifikation von pro-inflammatorischen und pro-angiogenetischen Faktoren (SPARC, MMP2, MMP3, PLA2G2D, GZMA, HPSE, TNMD und IL-18-R), die in der RA eine Rolle spielen und höchstwahrscheinlich durch eine erhöhte KSRP-Expression reguliert werden. Daher könnte eine Modulation der KSRP-Expression bei der Therapie von Autoimmunerkrankungen von Bedeutung sein. In diesem Zusammenhang ist die Detektion der Bindung des cardioprotektiven und anti-inflammatorisch wirkenden Naturstoffs Resveratrol an KSRP zu nennen. Diese spezifische Interaktion führte zu einer Reduktion der p38-MAPK-vermittelten Thr-Phosphorylierung des KSRP-Proteins (in situ und in vivo), was eine Aktivierung der KSRP-vermittelten Mechanismen zur Folge hatte. Somit konnte in situ die mRNA-Stabilität der iNOS reduziert und die miR-155-Expression erhöht werden. Im murinen Atherosklerosemodell führte die Behandlung mit Resveratrol zu einer verringerten Expression bekannter KSRP-Ziel-mRNAs. rnNeben diesem post-translationalen Regulationsmechanismus von KSRP durch Resveratrol konnte die Modulation der KSRP-Expression auf transkriptioneller Ebene durch KSRP selbst gezeigt werden. Dies geschieht möglicherweise über die Bindung von KSRP an das FUSE-analoge Element innerhalb des KSRP-Promotors, welches eine positive Autoregulation der KSRP-Expression bewirkt. Bei der Analyse der post-transkriptionellen Regulation der KSRP-Expression interagierten die mRNA-bindenden Proteine HuR, PABP und die AUF-1-Isoformen p40, p42 und p45 in vitro mit der KSRP-3’UTR. Dabei konnte in Expressionsanalysen nachgewiesen werden, dass die KSRP-mRNA durch PABP positiv und durch p42 negativ reguliert wird.rnZusammenfassend ist zu sagen, dass die KSRP-Expression neben post-translationalen Mechanismen auch auf transkriptioneller und post-transkriptioneller Ebene moduliert wird. Zusätzlich wurde eine Regulation der KSRP-Expression innerhalb entzündlicher Erkrankungen nachgewiesen, die Bedeutung dieser Modulation für die pro-inflammatorischen Genexpression diskutiert und ein möglicher therapeutischer Angriffspunkt durch Resveratrol identifiziert. The pathogenesis of chronic inflammatory diseases is characterized by a dysregulated pro-inflammatory gene expression, which implies a pathologic modificated activity of different transcription factors and RNA-binding proteins. rnIn this study regulation of KSRP-expression was detected in a murine model of rheumatoid arthritis (RA). An increased expression of KSRP in human chondrocytes led to a reduction of typical KSRP target genes. The results of microarray analyses of human and murine RA models were compared. Thereby pro-inflammatory and pro-angiogenic factors (SPARC, MMP2, MMP3, PLA2G2D, GZMA, HPSE, TNMD und IL-18-R) could be identified, which are essential for the pathogenesis of RA and might be regulated by modulation of KSRP expression. So alteration of KSRP activity could be a possible therapeutic mechanism in autoimmune diseases like rheumatoid arthritis. In this context selective and specific binding of the anti-inflammatory and cardioprotective natural compound resveratrol to KSRP was demonstrated. This interaction resulted in a reduced p38-MAPK mediated phosphorylation of KSRP at threonine residues (in situ and in vivo), which lead to an enhanced activity of KSRP. In accordance a decreased iNOS-mRNA stability and increased miR-155 expression could be measured. In a murine atherosclerosis model resveratrol treatment reduced the expression of KSRP target mRNAs. rnBeside this post-translational regulation of KSRP by resveratrol, modulation of KSRP expression by a transcriptional autoregulatory mechanism was determined. Therefore binding of KSRP to the FUSE analog element within the KSRP promoter might be relevant for the positive autoregulation of KSRP. Post-transcriptional analyses showed the interaction of the mRNA-binding proteins HuR, PABP and the AUF-1 isoforms p40, p42 and p45 with the KSRP 3’UTR in vitro. Thereby PABP might be a stabilizing factor of KSRP, whereas overexpression of p42 led to a reduced KSRP-expression. rnIn summary KSRP is modulated by transcriptional and post-transcriptional mechanisms. In inflammatory diseases regulation of KSRP-expression could be detected, the importance of this modulation for the pro-inflammatory gene expression was discussed and a possible new therapeutic mechanism via resveratrol was identified.rn
DDC:	500 Naturwissenschaften 500 Natural sciences and mathematics
Institution:	Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department:	FB 09 Chemie, Pharmazie u. Geowissensch.
Place:	Mainz
ROR:	https://ror.org/023b0x485
DOI:	http://doi.org/10.25358/openscience-4677
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-32146
Version:	Original work
Publication type:	Dissertation
License:	In Copyright
Information on rights of use:	https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Extent:	172 S.
Appears in collections:	JGU-Publikationen