p63 induziert Apoptose durch Aktivierung von Signalwegen via Todesrezeptoren und Mitochondrien

Einleitung: Das p53-Familienmitglied p63 spielt eine wichtige Rolle in Entwicklung und Differenzierung. Wie p53 und p73 kann auch p63 Apoptose auslösen. Die Signalwege der p63-vermittelten Apoptose sind bisher nicht charakterisiert.

Methoden: p63 wurde adenoviral in Hep3B-Zellen transferiert. Der Nachweis spezifischer und mitochondrialer Apoptose erfolgte mittels FACS-Analysen (Nicoletti-/ JC–1-Färbung). Die Aktivierung apoptoserelevanter Proteine (Caspasen, Todesrezeptoren) wurde mittels Immunoblot dargestellt. Der Einfluss von p63 auf das Genexpressionsprofil von Hepatomzellen wurde mittels cDNA-Microarrays sowie mit Luciferase-Reporter-Assays untersucht. Ergebnisse: Die p63-vermittelte Apoptose von Hep3B-Zellen wurde durch Breitspektrum (ZVADfme)- sowie spezifische Caspasenblockade inhibiert. Dies belegt eine Beteiligung von Caspasen in der Signaltransduktion des p63-induzierten Zelltodes. p63 transaktivierte das CD95-Gen über dessen intronische p53-Bindungsstelle im ersten Intron (gezeigt durch Mutation dieser Bindungsstelle). Dies resultierte in einer Hochregulation eines funktionellen CD95 Rezeptors in Hep3B Zellen. Blockade- und Stimulationsexperimente des CD95-, des TNF-R- und des TRAIL-R-Todesrezeptorsystems zeigten, dass p63 Apoptose über jeden dieser Todesrezeptoren auslösen kann. Darüber hinaus induzierte p63 einen Abfall des mitochondrialen Membranpotentials und führte zu einer Transaktivierung des Bax-Gens. Mittels cDNA-Microarray-Analysen konnten wir die Aktivierung weiterer pro-apoptotischer Gene der Bcl–2 Familie, z.B. BCL2L11, sowie weiterer Gene der mitochondrialen Signaltransduktion, wie RAD9, DAP3 und APAF1, zeigen. Dies zeigt eine Aktivierung mitochondrialer Apoptosesignalwege durch p63. Die Kombination eines Transfers von p63 mit Chemotherapie führte zu einer signifikanten Steigerung der Apoptoserate. Diese Synergie basiert auf einer Kooperation von p63 und Chemotherapeutika sowohl in der Aktivierung Todesrezeptor-vermittelter als auch mitochondrialer Apoptosesignalwege.

Diskussion: Wir beschreiben erstmals eine wichtige Funktion für p63 in der Induktion von Apoptose. p63 aktiviert sowohl Todesrezeptor- als auch Mitochondrien–vermittelte Apoptosesignalwege und führt zu einer Chemosensitivierung von Hepatomzellen.

Key words

Apoptose - p63