Z Gastroenterol 2011; 49 - P176
DOI: 10.1055/s-0031-1285448

Transkriptionsabhängige und -unabhängige Regulation von Mcl-1 durch die p53-Familie

M Meinhard 1, L Koenig 1, A Pelc 1, N Joschko 1, H Schulze-Bergkamen 2, W Stremmel 1, M Müller 1
  • 1Universitätsklinikum Heidelberg, Innere Medizin IV, Gastroenterologie, Infektionskrankheiten und Vergiftungen, Heidelberg, Germany
  • 2Nationales Centrum für Tumorerkrankungen, Heidelberg, Germany

Die p53-Familie, besteht aus den transkriptionell aktiven (TA-) Isoformen p53, TAp63 und TAp73, die Apoptose induzieren, und dominant negativen (DN-) Isoformen, die die TA-vermittelte Apoptose inhibieren. Wir konnten zeigen, dass die Imbalance der TA- und DN-Isoformen der p53-Familie bei Überwiegen der DN-Isoformen zu Entstehung, Progression und Therapieresistenz des Hepatozellulären Karzinoms (HCC) führt. Darüber hinaus konnten wir zeigen, dass die Expression von Myeloid cell leukemia-1 (Mcl-1), ein anti-apoptotisches Mitglied der Bcl-2 Familie, mit einer verminderten Apoptosesensitivität und Chemoresistenz im HCC einhergeht.

Wir haben hier untersucht, ob es eine Interaktion zwischen p53 Famlien-regulierten und Mcl-1 -regulierten Apoptose-Signalwegen gibt. Wir zeigen, dass p53 und die TA- Isoformen der p53-Familie Mcl-1 durch mindestens zwei unterschiedliche Mechanismen regulieren.

Mithilfe der Datenbanken HUSAR und Match™ haben wir eine putative p53 Bindungstelle im Promotor und zwei weitere p53-responsive Bindungsstellen im Intron 1 und 2 des Mcl-1 Gens indentifiziert. Mittels Luciferase-Reporter Genassays haben wir gezeigt, dass Wildtyp (wt) p53 und die TA-Isoformen p63 und p73 direkte Repressoren des Mcl-1 Gens sind.

Im Gegensatz hierzu transaktivieren die DN-Isoformen der p53-Familie das Mcl-1 Gen über ein p53-responsives Element im Promotor des Mcl-1 Gens. Die antagonistische Regulation des Mcl-1 Gens durch die p53 Familie wurde durch qPCR und im Immunoblot verifiziert.

Parallel hierzu können die TA-Isoformen der p53-Familie physikalisch direkt über eine Protein-Protein-Interaktion (PPI) an Mcl-1 binden. Hierdurch wird eine Inaktivierung des anti-apoptotischen Mcl-1 induziert.

Zusammenfassend zeigen unsere Daten eine direkte Interaktion der p53 Familie mit Mcl-1 die auf mindestens zwei unterschiedlichen molekularen Mechanismen beruht. Zum einen sind die TA-Isoformen direkte Repressoren, zum anderen sind die DN-Isoformen Transaktivatoren des Mcl-1 Gens. Darüberhinaus wird Mcl-1 durch PPI mit den TA-Isoformen der p53 Familie inaktiviert. Durch pharmakologische Interferenz mit der Ratio der TA- und DN-Isoformen der p53 Familie kann die Aktivität des anti-apoptotischen Mcl-1 beeinflusst und somit Therapieresistenz beim HCC überwunden werden.