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Regulation of translation during cancer progression

Petz, Michaela (2012) Regulation of translation during cancer progression.
Dissertation, University of Vienna. Fakultät für Lebenswissenschaften
BetreuerIn: Mikulits, Wolfgang

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DOI: 10.25365/thesis.19533
URN: urn:nbn:at:at-ubw:1-29126.42713.959554-7

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Abstract in English

Laminin B1 (LamB1) is a main component of the extracellular matrix and is involved in the regulation of tumor cell migration and invasion of during carcinogenesis. Metastasis of carcinoma cells is crucially linked to the process of epithelial to mesenchymal transition (EMT), which allows tumor cells to acquire a more motile phenotype and to dissociate from the epithelial cell cluster of the tumor. Expression profiling of polysome-associated mRNA revealed LamB1 to be translationally upregulated upon EMT of malignant hepatocytes. The enhanced translation of LamB1 in metastatic hepatocytes proved to be regulated by an internal ribosome entry site (IRES) located within the 5’-untranslated region (UTR) of the LamB1 transcript. IRES activity was detected by employing two independent reporter systems and verified by stringent assays for the presence of cryptic promoter or splice sites. The minimal cis-acting IRES sequence of 293 nucleotides that is required for cap-independent translation was localized directly upstream of the start codon. Notably, the IRES trans-acting factor (ITAF) La was identified by RNA affinity purification as regulatory factor that interacts with LamB1 5’-UTR. This interaction was verified by RNA-immunoprecipitation in vivo, which revealed enhanced binding of La to the minimal IRES motif of LamB1 after EMT. Consistently, cytoplasmic levels of La were elevated in EMT-transformed cells and correlated with increased LamB1 protein expression. Furthermore, IRES-driven translation of LamB1 was elevated in the presence of La in vitro. Importantly, the EMT-induced cytoplasmic translocation of La was found to be triggered by platelet derived growth factor (PDGF) that is downstream of transforming growth factor (TGF)-β signaling. Together, these data demonstrate that La interacts with the LamB1 IRES in the cytoplasm, resulting in enhanced cap-independent translation of LamB1 in malignant hepatocytes that have undergone EMT.

Schlagwörter in Englisch

Translation / IRES / Laminin B1 / epithelial to mesenchymal transition / La / PDGF

Abstract in German

Laminin B1 (LamB1) ist ein Bestandteil der extrazellulären Matrix und auf entscheidende Weise in der Regulation der Tumorzellmigration und –invasion während der Karzinogenese involviert. Ein essentieller Aspekt der Tumorprogression ist die Umwandlung epithelialer Tumorzellen zu einem mesenchymalen Phänotyp (EMT), der mit metastatischen Eigenschaften korreliert. Ein Expressionsprofil polysom-assozierter mRNA maligner Hepatozyten zeigte die Aktivierung der Translation von LamB1 in EMT-transformierten Zellen. Es stellte sich heraus, das die erhöhte Translation von LamB1 in metastasierenden Hepatozyten von einer internen Ribosomen-Bindungsstelle (IRES) reguliert wird, welche in der 5‘-untranslatierten Region (UTR) des LamB1 Transkripts lokalisiert ist. Zwei unabhängige bicistronische Reportersysteme wurden für die Bestimmung der IRES-Aktivität von LamB1 verwendet. Zur Verifikation der IRES Aktivität wurde die Präsenz kryptischer Promotoren und Spleißstellen im 5’-UTR von LamB1 ausgeschlossen. Die minimale cis-agierende IRES Sequenz, welche für die „Cap“-unabhängige Translation notwendig ist, wurde mit einer Länge von 293 Nukleotiden direkt oberhalb des Startcodons lokalisiert. Mithilfe einer RNA Affinitätschromatography wurde der IRES trans-aktivierende Faktor (ITAF) La als Bindungspartner identifiziert, welcher mit der LamB1 5’-UTR in vitro interagiert. Diese Interaktion wurde durch eine RNA-Immunopräzipitation in vivo verifiziert. Weiters konnte die Bindung einer erhöhten Menge von La Protein an das minimale LamB1 IRES Motiv nachgewiesen werden. In Übereinstimmung mit dieser Beobachtung konnten erhöhte zytoplasmatische Mengen von La in EMT-transformierten Zellen detektiert werden. Überdies führte die Gegenwart von La zu einer gesteigerten IRES-meditierten Translation von LamB1 in vitro. Platelet derived growth factor (PDGF) wurde als auslösender Signaltransduktionsweg für die zytoplasmatische Translokation von La identifiziert. Zusammenfassend konnte damit nachgewiesen werden, dass der PDGF Signalweg für die zytoplasmatische Akkumulation von La und damit der Interaktion mit dem LamB1 IRES verantwortlich ist, wodurch die cap-unabhängige Translation von LamB1 in malignen Hepatozyten nach EMT aktiviert wird.

Schlagwörter in Deutsch

Translation / IRES / Laminin B1 / Epitheliale Mesenchymale Transition / La / PDGF

Item Type: Hochschulschrift (Dissertation)
Author: Petz, Michaela
Title: Regulation of translation during cancer progression
Umfangsangabe: 134 S. : Ill., graph. Darst.
Institution: University of Vienna
Faculty: Fakultät für Lebenswissenschaften
Publication year: 2012
Language: eng ... Englisch
Supervisor: Mikulits, Wolfgang
Assessor: Sommergruber, Wolfgang
2. Assessor: von Lindern, Marieke
Classification: 42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie
AC Number: AC09412529
Item ID: 19533
(Das PDF-Layout ist ident mit der Druckausgabe der Hochschulschrift.)

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