Sequentielle Formation NFAT-rekrutierter Transkriptionskomplexe am proximalen c-Myc-Promoter: Translation mitogener Stimuli in ein beschleunigtes Wachstum im Pankreaskarzinom

Einleitung: Die gesteigerte Proliferation von Tumorzellen als Reaktion auf mitogene Stimuli ist ein zentraler Mechanismus in der Karzinogenese. Dabei stellt die Induktion von „immediate early“ Transkriptionsfaktoren (ITF) den initialen Schritt dar.

Ziele: Ziel dieser Arbeit ist die Identifikation und Charakterisierung von Signalwegen, die zur Induktion von ITF im Pankreaskarzinom führen.

Methodik: Wachstumsanalysen wurden im Zellkulturexperiment mittels FACS Analyse und 3H-Thymidineinbau sowie nach genetischen „knock-down“in vitro und im Xenograft Mausmodell durchgeführt. Expressionsanalysen erfolgten mit qRT-PCR, Westernblot und Immunfluoreszenz. Analysen des c-Myc Promotors wurden mittels Luziferase Reporterexperimenten unter Verwendung von „site-directed“-Mutagenese durchgeführt. DNA-Bindungsstudien erfolgten mit ChiP.

Ergebnis: In der vorliegenden Arbeit kann die Induktion von Tumorzellwachstum durch Serum über die NFAT abhängige Aktivierung des ITF c-Myc nachgewiesen werden. Nach Stimulation von Pankreaskarzinomzellen mit Serum kommt es Calcium-abhängig zur Aktivierung der Calcineurin/NFAT Achse, die eine nukläre Translokation von NFAT und eine transkriptionelle Induktion von c-Myc zur Folge hat. Hierbei bindet NFAT an seine Zielsequenz am proximalen c-Myc Promoter, wodurch eine sequentielle Modifikation der lokalen Chromatinstruktur induziert wird, die zur Bindung der Histonacetyl-Transferase p300 führt und anschließend eine Rekrutierung des Transkriptionsfaktor ELK-1 an den NFAT-DNA Komplex erlaubt. Die Folge dieser Modifikation des c-Myc Promotors ist eine maximale Stimulation der c-Myc Expression. Ein Verlust der NFAT-Expression führt über Hemmung der c-Myc Induktion zu einem G1 Arrest und konsekutiv zu einem Block der Zellproliferation sowohl in Zelllinien als auch in Pankreastumoren des Xenograft-Modells.

Schlussfolgerung: Diese Studie belegt eine zentrale Rolle der NFAT Transkriptionsfaktoren in der Wachstumsregulation des Pankreaskarzinoms. Wir konnten einen neuen Mechanismus der c-Myc Induktion identifizieren, der durch NFAT-Bindung an proximalen Promotorabschnitten induziert wird und über eine p300 abhängige Acetylierung und Rekrutierung sekundärer Transkriptionsfaktoren vermittelt wird.