Das herpesvirale Onkoprotein StpC aktiviert spezifisch den Transkriptionsfaktor NF-kB in T-Zellen

Language
de
Document Type
Doctoral Thesis
Issue Date
2008-10-13
Issue Year
2008
Authors
Glanz, Anja
Editor
Abstract

Herpesvirus saimiri (HVS), a T-lymphotropic gamma-herpesvirus is apathogenic in its natural host, the squirrel monkey, but causes lymphomas in other species of New World primates. The strain 488 of subgroup C (HVS-C488) shows a high transformation potential and is also able to transform human T cells in vitro. The transformed T cells are characterized by a shift in their cytokine pattern to a Th1 phenotype, amongst others by the production of high concentrations of interferon (IFN)-gamma. Two viral oncoproteins, StpC and Tip, are essential for transformation and oncogenesis by HVS-C488. Whereas Tip binds to kinases of the Src family, StpC contributes to transformation via its TRAF2 interaction and subsequent NF-kB activation. In addition, an interaction of StpC with cellular Ras and a subsequent activation of the MAP-kinases ERK1/2 by StpC in Rat1-fibroblasts has been reported. This thesis shows the influence of both oncoproteins on the IFN-gamma production in transiently transfected Jurkat T cells. Whereas Tip was essential for the basal induction of IFN-gamma, StpC strongly enhanced this Tip-mediated effect. Further studies with mutated components of the NF-kB pathway identified NF-kB as the most important factor for the enhancement of IFN-gamma production by StpC in T cells. Thus, StpC seems to support the shift of HVS-C488 transformed T cells to the Th1 subtype by activating NF-kB, which in turn enhances Tip-mediated IFN-gamma production. Furthermore an unknown StpC-regulated factor appeared to play a role in IFN-gamma enhancement by StpC. This observation prompted investigations on the interaction between StpC and Ras. Direct binding and activation of Ras and the activation of MAP-kinases could not be confirmed. However, luciferase reporter assays revealed a significant enhancement of StpC-mediated NF-kB activation in Jurkat T cells overexpressing Ras. Moreover kinase inhibitors and Raf expression constructs indicated that Ras utilized the Raf-MEK-ERK pathway to enhance StpC-mediated NF-kB activation. Accordingly, stimuli known to trigger ERK activation specifically augmented NF-kB activation in StpC-expressing cells. Treatment with PMA also significantly enhanced the presence of p52 and c-Rel in nuclear extracts of StpC-expressing cells. However, this increase could only be observed 24 h after stimulation. These observations suggest a direct crosstalk, whereby ERK-mediated regulation of transcription favored the conditions for StpC-mediated NF-kB activation. Finally, StpC appears to integrate two distinct signals on NF-kB activation contributing to the oncogenic capacities of StpC in human T cells.

Abstract

Herpesvirus saimiri (HVS), ein T-lymphotropes Herpesvirus aus dem Totenkopfäffchen, induziert Lymphome in verschiedenen anderen Arten von Neuweltprimaten. Der Virusstamm HVS-C488 zeigt großes Transformationspotenzial und besitzt auch die Fähigkeit, humane T Zellen in vitro zu transformieren. Die transformierten Zellen zeigen eine Verschiebung ihres Zytokinprofils in Richtung Th1-Phänotyp und produzieren erhöhte Mengen an Interferon (IFN)-gamma. Die zwei viralen Onkoproteine StpC und Tip sind verantwortlich für die HVS-C488-vermittelte zelluläre Transformation und Onkogenese. Während Tip an Kinasen der Src-Familie bindet, trägt StpC über die Bindung an TRAF2 und eine anschließende Aktivierung des Transkriptionsfaktors NF-kB zur Transformation bei. Außerdem wurde eine Interaktion von StpC mit dem zellulären Onkoprotein Ras mit anschließender Aktivierung der MAP-Kinasen ERK1/2 in Ratten-Fibroblasten beschrieben. In dieser Arbeit konnte der Einfluß beider Onkoproteine auf die IFN-gamma-Produktion in transient transfizierten Jurkat-T Zellen gezeigt werden. Während Tip für die basale Induktion dieses Zytokins notwendig war, verstärkte die zusätzliche Expression von StpC die IFN-gamma-Produktion beträchtlich. Dieser verstärkende Effekt konnte auf die StpC-vermittelte Aktivierung von NF kB zurückgeführt werden. Somit scheint StpC über die Aktivierung von NF-kB und die dadurch verstärkte IFN gamma-Produktion die Th1-Differenzierung HVS-C488-transformierter Lymphozyten zu unterstützen. Aufgrund von Hinweisen auf einen weiteren Faktor, welcher bei der IFN gamma Regulation durch StpC eine Rolle spielt, wurde die Interaktion von StpC und Ras in T Zellen untersucht. Eine direkte Bindung und Aktivierung von Ras, wie auch die Aktivierung von MAP-Kinasen konnte jedoch nicht bestätigt werden. Dagegen führte die Überexpression von Ras zu einer signifikanten Steigerung der StpC-vermittelten NF-kB-Aktivierung. Durch den Einsatz von verschiedenen Kinase-Inhibitoren und Raf-Expressionskonstrukten konnte gezeigt werden, daß Ras über den Raf-MEK-ERK-Weg verstärkend auf die NF-kB-Aktivierung wirkt. Entsprechend konnten auch externe Stimuli, die eine ERK-Aktivierung induzieren, den Einfluß von StpC auf NF-kB-Reporterkonstrukte verstärken. Nach PMA-Stimulation StpC-exprimierender Zellen waren auch die NF-kB-Varianten p52 und c-Rel im Kern signifikant erhöht. Dieser kooperative Effekt war allerdings erst 24 h nach Stimulation zu beobachten. Diese Analysen sprechen für eine indirekte Wechselwirkung, bei der die ERK-vermittelte Transkriptionsregulation die Bedingungen für die NF-kB-Aktivierung durch StpC begünstigt, und letztendlich für NF-kB als den wesentlichen Effektor, über den StpC zur Onkogenese beiträgt.

DOI
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