| Zusammenfassung
Hintergrund
Die Kernrezeptoren LXR und FXR sind wichtige Regulatoren zahlreicher
Stoffwechselprozesse. So halten sie zum Beispiel den Gallensäure- und
Cholesterinstoffwechsel im Gleichgewicht. Der Proteinkomplex mTORC1, ein
zentraler Regulator verschiedener Prozesse wie der Differenzierung und
Proliferation von Zellen sowie des Lipid- und Glukosestoffwechsels, scheint einen
Einfluss auf die Kernrezeptoren FXR und LXR zu haben. Mit meiner Diplomarbeit
möchte ich einen Beitrag zum besseren Verständnis dieser Kommunikations- und
Signalwege leisten.
Ziele
Ausgehend von der Hypothese, dass PIKKs und R2TP/PFDL-assoziierte Proteine an der mTORC1-Kernrezeptor-Kommunikation beteiligt sind, soll untersucht werden, inwieweit ZNHIT3, NUFIP, RUVBL1 und TRRAP an der mTORC-Signalübertragung beteiligt sind und inwieweit ein Knock-down dieser Gene die Funktion von FXR und LXR beeinflusst.
Methoden
HepG2-Zellen wurden mit NUFIP, RUVBL1, ZNHIT3 und TRRAP siRNA behandelt. In einem Teil der Experimente wurden die Zellen zusätzlich mit dem FXR-Liganden GW4064 und dem LXR-Liganden GW3965 stimuliert. Bei einer weiteren Untergruppe Bestand die Behandlung aus dem mTOR-Inhibitor Torin1. Western Blots wurden durchgeführt, um die exprimierten Proteinmengen von FXR und mTOR zu ermitteln. Quantitative Polymerase-Kettenreaktionsanalysen (qPCR) für LXR- und FXR-Zielgene wurden sowohl unter Basalbedingungen als auch nach Stimulierung der NHRs durch die synthetischen Liganden durchgeführt.
Ergebnisse
Der Gen-Knockdown von NUFIP und TRRAP wirkte sich positiv auf die mTOR-Proteinexpression aus. Die FXR-Proteinexpression wurde durch NUFIP-KD negativ beeinflusst und zeigte einen Anstieg in TRRAP-KD-Proben. TRRAP-KD, ZNHIT3-KD, NUFIP-KD und RUVBL1-KD verringerten die mRNA-Genexpression von LXR- und FXR-Zielgenen unter stimulierten Bedingungen.
Schlussfolgerung
Es wurde eine Korrelation zwischen FXR und mTOR nachgewiesen. mTOR wird von seinem PIKK-Familienmitglied TRRAP unterstützt. Der R2TP-Komplex und dessen assoziierte Proteine NUFIP und ZNHIT3 sind eine wichtige Komponente der Protein-Translation und auch für FXR und seine Funktion von Bedeutung. Auch LXR ist vom Funktionsmechanismus des R2TP-Komplexes und den damit verbundenen Proteinen NUFIP und ZNHIT3 abhängig. Die gewonnenen Daten deuten auf einen Ko-regulatorischen Mechanismus hin, der die Genexpression von FXR/LXR-Zielgenen beeinflusst, die sowohl am Cholesterin- als auch am Gallensäurestoffwechsel beteiligt sind. Aufgrund dieser wichtigen regulatorischen Funktionen können wir spekulieren, dass möglicherweise kompensatorische Mechanismen beteiligt sind, wenn der eine oder andere Kernrezeptor (FXR/LXR) oder Stoffwechselweg (Gallensäuren/Cholesterin) beeinträchtigt ist.
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