Der Multi-Zinkfinger Transkriptionsfaktor Trps1 reguliert gemeinsam mit dem Indian Hedgehog/Gli3 Signalweg die Differenzierung und Proliferation von Chondrozyten. Da Trps1 in vitro und in vivo spezifisch mit der Volllängen-Aktivatorform des Transkriptionsfaktors Gli3 (Gli3A), aber nicht mit dessen C-terminal trunkierten Repressorform (Gli3R) in Chondrozyten interagiert, sollte im Zuge dieser Dissertation die Funktion der Gli3A/Trps1 Interaktion untersucht werden. Zunächst wurde durch Co–Immunopräzipitationen gezeigt, dass Trps1 an die Transaktivatordomäne im C-Terminus des Gli3 Aktivators bindet. Diese Interaktion hat auf zellulärer Ebene eine Beeinflussung der zellulären Lokalisation von Gli3A in Abhängigkeit von der zellulären Lokalisation von Trps1 zur Folge. Aufgrund dieser Ergebnisse wurde eine vergleichende Analyse der DNA-Bindung von Gli3 und Trps1 mit Hilfe der Chromatin-Immunopräzipitation (ChIP) gefolgt von “Next-Generation Sequencing“ (ChIP-Seq) durchgeführt. Zuerst erfolgte eine retrovirale Infektion chondrogener ATDC5-Zellen um die Expression von myc-getaggten Formen von Gli3A, Gli3R und Trps1 zu gewährleisten. Nach Etablierung der ChIP mit diesen Zellen wurde präzipitiertes Chromatin für “Next-Generation Sequencing“ verwendet. Aufgrund der Analyse potentieller Binderegionen in den einzelnen Datensätzen wurden neue putative DNA-Bindemotive von Gli3 und Trps1 ermittelt. Die kooperative Bindung von Gli3A und Trps1 an DNA-Bereiche wurde mit ChIP gefolgt von qPCR, sowie mit Luciferase-Experimenten untersucht. Es konnte unter anderem eine Bindung von Gli3A und Trps1 im Promotorbereich von Wnt5a, einem Mitglied der Familien der Wnt-Signalmoleküle und Regulator der Chondrozytendifferenzierung, bestimmt werden. Luciferase-Experimente zeigten eine Aktivierung der Promotoraktivität durch Coexpression von Trps1 in HEK-293T-Zellen. In chondrogenen ATDC5-Zellen hingegen wurde die Promotoraktivität jeweils durch die Coexpression von Gli3A und Trps1 verstärkt, Coexpression von beiden Faktoren führt hierbei zu einem additiven Effekt. Somit stellt Wnt5a das erste gemeinsame Zielgen der Transkriptionsfaktoren Gli3A und Trps1 in Chondrozyten dar. Der generelle Transkriptionsfaktor Gtf2i wurde durch die Datensatzanalyse als ein putatives Zielgen von Trps1 ermittelt. Mittels in situ Hybridisierung konnte erstmals die spezifische Expression von Gtf2i in embryonalen Knochenanlagen gezeigt werden.

Duisburg, Essen, Univ., Diss., 2013