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Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:bsz:25-opus-79363
URL: http://www.freidok.uni-freiburg.de/volltexte/7936/


Heeg, Steffen

Der EGFR-Signalweg als ein Schlüsselmechanismus in der in vitro Transformation und Telomerasereaktivierung

EGFR-signaling as a key regulator of in vitro transformation and telomerase reactivation

Dokument1.pdf (5.009 KB) (md5sum: 80498edd7b2d8d50c6d51ea813509729)

Kurzfassung in Deutsch

Immortalisierung und maligne Transformation sind Schlüsselschritte in der Entstehung humaner Tumore. Das komplexe Zusammenspiel von Veränderungen in Onkogenen und Tumorsuppressorgenen sowie Mechanismen des Telomererhalts spielen hierbei eine entscheidende Rolle. In einem genetisch definierten Modell des ösophagealen Plattenepithelkarzinoms führt die Überexpression von Cyclin D1 und die Inaktivierung des Tumorsuppressors p53 zur Immortalisierung von primären humanen Plattenepithelzellen durch den alternativen Telomerverlängerungsmechanismus ALT. Die zusätzliche Überexpression des epidermalen Wachstumsfaktorrezeptors EGFR induziert die Telomerasereaktivierung und in vitro Transformation dieser bereits immortalisierten Zellen. In dieser Arbeit konnten die Mechanismen der Telomerasereaktivierung und in vitro Transformation näher analysiert und charakterisiert werden. Die Überexpression des EGF-Rezeptors führt dabei zur Aktivierung des PI3K-AKT-Signalweges. Die katalytische Untereinheit der humanen Telomerase hTERT wird durch den PI3K-AKT- Signalweg phosphoryliert und aktiviert. Ebenso ist der Transkriptionsfaktor HIF1-alpha Ziel der AKT-Phosphorylierung, was zur Stabilisierung des Transkriptionsfaktors führt. Mittels Promotoranalysen konnte die Intaktheit der Bindestelle für HIF1-alpha auf dem Telomerasepromotor als entscheidender Faktor in der transkriptionellen Aktivierung der Telomerase durch EGFR-Überexpression ermittelt werden. HIF1-alpha konnte somit als ein mögliches Schlüsselprotein der Telomeraseregulation in EGFR- überexprimierenden Zellen indentifiziert werden. Der Einfluss der EGFR-Überexpression auf die Proliferation wird durch die AKT-abhängige Phosphorylierung und Inaktivierung von p21 vermittelt. Die Arbeit gibt Einblick in die zellulären Prozesse von Immortalisierung und in vitro Transformation von oral-ösophagealen Plattenepithelzellen durch EGFR-Überexpression und liefert weiterhin Einblicke in die Rolle der Telomerase im Prozess der malignen Transformation, die sehr wahrscheinlich über die reine Telomerverlängerung hinausgeht.


Kurzfassung in Englisch

Immortalization and malignant transformation are important steps in the development of human cancer. They involve a complex accumulation of genetic and epigenetic events mainly in proto-oncogenes and tumor-suppressor genes as well as the ability to maintain telomeres. In a model of oral-esophageal carcinogenesis we previously recapitulated the malignant transformation of primary human epithelial cells to invasive squamous cancer cells using a defined set of genetic alterations frequently found in the corresponding human cancer. In this model overexpression of cyclin D1 in combination with the inactivation of p53 induced immortalization of primary epithelial cells via an ALT mechanism (alternative lengthening of telomeres) in order to maintain telomere length. Additional overexpression of the epidermal growth factor receptor EGFR induced the activation of telomerase, leading to increased proliferation, an enhanced migratory potential and in vitro transformation. Subsequent overexpression of c-myc finally induced the fully malignant phenotype and led to invasive squamous cancer cells. The aim of this work was to elucidate how EGFR signals the activation of telomerase and how this leads to enhanced proliferation and in vitro transformation to ultimately further shed light into the role and regulation of telomerase in human carcinogenesis. In this study we demonstrate that telomerase expression and activity are induced both through direct phosphorylation of hTERT by phospho-AKT as well as PI3K-dependent transcriptional regulation involving HIF1-alpha as key transcription factor. HIF1-alpha itself is phosphorylated by PI3K-AKT and thereby stabilized. Furthermore, EGFR-overexpression enhanced cell cycle progression and proliferation via phosphorylation and inactivation of p21. Overall, this study provides insight into the molecular mechanisms involved in the activation of telomerase and in vitro transformation of oral keratinocytes induced by EGFR-overexpression and the results suggest an immortalization- and telomere elongation-independent role for telomerase in the in vitro transformation and oral-esophageal squamous carcinogenesis.


SWD-Schlagwörter: Phosphorylierung , Telomerase , Speiseröhrenkrebs
Freie Schlagwörter (deutsch): hTERT , HIF1-alpha , in vitro Transformation , Immortalisierung
Freie Schlagwörter (englisch): Oral-esophageal Carcinogenesis , hTERT , Phosphorylation , HIF1-alpha , Immortalisation
Institut: Medizinische Univ.-Klinik und Poliklinik
Fakultät: Medizinische Fakultät / Universitätsklinikum
DDC-Sachgruppe: Medizin und Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Erstgutachter: Opitz, Oliver G. (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 09.11.2007
Erstellungsjahr: 2011
Publikationsdatum: 27.01.2011
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