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DOI: 10.1055/s-0035-1559249
Varianten-spezifische Wirkung des Transkriptionsfaktors ATF3 in Zusammenhang mit Nrf2-abhängiger Stressantwort in Pankreaskarzinomzellen
Einleitung: ATF3 ist ein Mitglied der CREB/ATF Familie von b-Zip Proteinen und zeigt unter Einfluss diverser Stressbedingungen pleiotrope Wirkungen in Bezug auf das Tumorzellwachstum und -überleben, u.a. auch beim Pankreaskarzinom (PDAC). Es wurden bislang 4 Splicingvarianten mit veränderten C-Termini beschrieben, deren Bedeutung und Wirkung noch weitgehend unbekannt sind. Basierend auf einer kürzlich beschriebenen Verbindung zwischen ATF3 und Nrf2-vermittelten Zellantworten gegenüber oxidativem Stress haben die ATF3-Varianten möglicherweise eine modulierende Wirkung auf Nrf2 und beeinflussen dessen Rolle in der Tumorigenese. Dies war Gegenstand von Untersuchungen an PDAC-Zellen. Material & Methoden: Isolation und Klonierung von ATF3 Varianten aus den PDAC-Zelllinien Panc1 & T3M4. Etablierung Isoform spezifischer qPCR-Analysen sowie siRNAs zum selektiven knockdown. Westernblot/qPCR-Expressionsanalysen von EMT-Markern und Nrf2-Zielgenen in ATF3 transfizierten Panc1, T3M4, MiaPaca2- & Colo357-Zellen sowie ARE- und S(mad)RE-Luziferaseassays, Zellzyklus-, Apoptose- und Zellinvasions-Assays. Ergebnisse: Es wurde in Panc1 und T3M4 Zellen unter Nrf2 Aktivierung (tBHQ, Oltipraz) eine Induktion der Expression der full-length ATF3-Variante (AS 1 – 181) sowie der ATF3-Zip2a/b (AS 1 – 116/118) und -Zip2c (AS 1 – 135) Varianten beobachtet. Überexpression bzw. knockdown von ATF3 und seinen Varianten zeigten jeweils unterschiedliche Wirkungen auf die Expression von Nrf2-Zielgenen und EMT-Markern unter Nrf2 Aktivierung sowie auf die ARE-/SRE-Luziferaseaktivitäten. Desweiteren war unter Nrf2 Aktivierung ein abweichendes Apoptose- und Invasionsverhalten in den untersuchten PDAC-Linien feszustellen, abhängig von der überexprimierten bzw. von der mittels siRNA supprimierten Variante. Schlussfolgerung: Die Induktion der Expression von ATF3 Varianten durch Nrf2 führt zu differentiellen Zellantworten, die nicht nur die Nrf2-Aktivität selbst sondern auch deren Effekte auf den Phänotyp (EMT, Apoptose) von PDAC Zellen maßgeblich beeinflussen. Das Zusammenwirken von Nrf2 und diesen ATF3 Varianten stellt einen Mechanismus dar, welcher der dualen Wirkung beider Transkriptionsfaktoren in der pankreatischen Tumorigenese zugrunde liegen könnte.