Der Verlust der TGFb-Tumorsuppression ist definiert durch Ras-Mek-Erk-Signaling-vermittelte Hemmung des Smad3-TIEG2-Transkriptionskomplexes

Hintergrund: Der Verlust der TGFb-induzierten Wachstumshemmung mündet im Versagen der tumorsupprimierenden Eigenschaften von TGFb im Pankreaskarzinom. Dieser Verlust der TGFb-induzierten Wachstumshemmung ist assoziiert mit einer onkogenen Ras-Mutation, was eine hyperaktive Ras-Mek-Erk-Signalkaskade zur Folge hat. In vorangegangenen Studien konnten wir zeigen, dass die TGFb-induzierte Wachstumshemmung in normalen epithelialen Zellen durch die transkriptionelle Repression des Proto-Onkogens c-myc durch Bindung eines TGFb-aktivierten Smad-TIEG2-Transkriptionskomplexes an dem „TGFb-inhibitory element“ (TIE) des c-myc-Promotors initiiert wird. Ziel: In dieser Studie untersuchten wir die molekularen Mechanismen des Verlustes der TGFb-induzierten Wachstumshemmung in Pankreas-Karzinomzellen unter dem Einfluss einer hyperaktiven Ras-Mek-Erk-Signalkaskade. Methoden: Unter Verwendung eines Mek-Inhibitors (U0126) untersuchten wir in Proliferationsassays den Einfluss der Ras-Signalkaskade auf die TGFb-induzierte Wachstumshemmung in Pankreas-Karzinomzellen. Mit Hilfe von Reporter-Konstrukten des c-myc-Promotors und Expressionsanalysen untersuchten wir die Smad3-TIEG2-regulierte Transkription von c-myc. DNA-Bindungsstudien wurden zur Definition des Smad3-TIEG2-Transkriptionskomplexes in der Regulation des c-myc-Promotors in Pankreas-Karzinomzellen angewendet. Ergebnisse: Die TGFb-induzierte Wachstumshemmung konnte in Pankreas-Karzinomzellen durch pharmakologische Inhibition der hyperaktiven Ras-Mek-Erk-Signalkaskade wiederhergestellt werden. Die Hemmung der Mek-Kinase führte zu einer verstärkten Bindung des Smad3-TIEG2-Transkriptionskomplexes an dem „TGFb-inhibitory element“ des c-myc-Promotors, was in der Wiederherstellung der TGFb-induzierten Smad3-TIEG2-vermittelten c-myc-Repression in Pankreas-Karzinomzellen mündete. Schlussfolgerung: Unsere Studie zeigt, dass der Verlust der TGFb-induzierten Wachstumshemmung in Pankreas-Karzinomzellen definiert ist durch die Hemmung der transkriptionellen Repression des Proto-Onkogens c-myc durch den Smad3-TIEG2-Transkriptionskomplex. Die Hemmung der Ras-Mek-Erk-Signalkaskade stellt die Smad3-TIEG2-vermittelte Repression von c-myc wieder her, welche die initiale Voraussetzung für die TGFb-induzierte Wachstumshemmung darstellt.