Das Tumorsuppressor-Homologe p63 als Modulator des Wnt-Signalweges

Das p63-Gen kodiert für verschiedene Isoformen von p53-homologen Proteinen. p63, hauptsächlich deltaNp63alpha, wird in den Stammzellen mehrschichtiger Plattenepithelien exprimiert und fungiert dort als Schlüsselregulator von Proliferation und Differenzierung. Auch maligne Tumoren der Epidermis, des Urothels und der Zervix uteri weisen meist eine hohe p63-Expression auf. Neben der Regulation p53-responsiver Gene modulieren p63-Proteine die Transkription spezifischer Gene durch weitgehend unbekannte Mechanismen. So konnte gezeigt werden, dass deltaNp63alpha die Aktivität beta-Catenin-Tcf/Lef-responsiver Promotoren verstärkt. beta-Catenin ist ein multifunktionales Protein, das u.a. als Effektor des kanonischen Wnt-Signalweges, einem bedeutenden Regulator der Zellproliferation während der Entwicklung und Onkogenese, agiert. In Abwesenheit von Wnt-Signalmolekülen wird beta-Catenin durch einen Multiproteinkomplex phosphoryliert und damit dem proteolytischen Abbau zugeführt. Die Bindung von Wnt-Liganden an Zelloberflächenrezeptoren setzt eine Signalkaskade in Gang, die zur Akkumulation von beta-Catenin im Zellkern führt. Dort aktiviert es zusammen mit den Proteinen der Tcf/Lef-Familie die Transkription Wnt-responsiver Gene, wie z.B. c-Myc und Cyclin D1. In dieser Arbeit wurde ein Reporterassaysystem verwendet, um die Wirkung von p63 auf die Aktivität eines beta-Catenin-Tcf-4-responsiven Promotors zu quantifizieren. Mit Hilfe dieses Systems konnten wir zeigen, dass tetrameres deltaNp63alpha, nicht jedoch p53 und deltaNp73alpha, die Transkription synergistisch mit beta-Catenin bzw. beta-Catenin und Tcf-4 verstärkt. Physiologische Mutationen wie sie in Keimbahn-Mutationen des p63-Gens in humanen Syndromen auftreten, heben dagegen die Funktion von deltaNp63alpha auf. In Gegenwart von konstitutiv aktivem beta-Catenin aktiviert deltaNp63alpha die Transkription des Reportergens synergistisch. Unter Verwendung phosphospezifischer Antikörper beobachteten wir entsprechend, dass p63 die Phosphorylierung und die Gesamtproteinmenge von beta-Catenin nicht beeinflusst. Durch Koimmunpräzipitation fanden wir heraus, dass deltaNp63alpha einen Komplex mit Tcf-4 bildet. Die Komplexbildung erfolgt auch zwischen deltaNp63alpha und deltaNTcf-4, dem die beta-Catenin-bindende Domäne fehlt. Daraus ergibt sich die Möglichkeit, dass Tcf-4 simultan mit beta-Catenin und deltaNp63alpha interagiert. Zudem könnte ein ternärer Komplex die von uns beobachtete Tcf-4-vermittelte Akkumulation von nukleärem beta-Catenin in Anwesenheit von deltaNp63alpha über dessen Retention im Zellkern erklären. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass deltaNp63alpha als unmittelbarer Aktivator der beta-Catenin-vermittelten Transkription fungiert. Aufgrund unserer Beobachtungen vermuten wir, dass beta-Catenin, Tcf-4 und deltaNp63alpha einen aktiven Transkriptionskomplex bilden und durch die Rekrutierung spezifischer Transkriptionskofaktoren gemeinsam die Transkription Wnt-responsiver Gene aktivieren. Damit hätte p63 das Potential, über Tcf-4 in den kanonischen Wnt-Signalweg einzugreifen und sowohl entwicklungsbiologische Prozesse zu regulieren, als auch die Onkogenese durch Deregulation des Signalweges zu induzieren