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Modulation of oncogenic transformation by Raf proteins

Karreth, Florian (2009) Modulation of oncogenic transformation by Raf proteins.
Dissertation, University of Vienna. Fakultät für Lebenswissenschaften
BetreuerIn: Wagner, Erwin

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DOI: 10.25365/thesis.8107
URN: urn:nbn:at:at-ubw:1-29777.30893.835864-5

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Abstract in English

Aberrant activation of the MAP kinase pathway is of fundamental importance for the transformation of numerous cell types. This can be achieved by oncogenic Ras and B-Raf missense mutations, which are common genetic lesions found in human cancers. Although a causal role of MAP kinase pathway hyperactivation in cancer development has been established, modulation of the pathway by the complex interplay of Ras and Raf proteins remains poorly understood. Here, I show that proto-oncogenic C-Raf antagonizes the oncogenic activity of the most frequent cancer-associated B-Raf mutant, B-RafV600E, through the formation of B-RafV600E–C-Raf complexes with low kinase activity. B-Raf–C-Raf association is promoted by oncogenic Ras, providing a potential explanation for the exclusivity of oncogenic Ras mutations and B-RafV600E in human cancer. To study the suppressive function of C-Raf on B-RafV600E in vivo, a mouse model of B-RafV600E was developed. Activated murine B-RafV619E, analogous to human B-RafV600E, transforms MEFs and, when expressed in melanocytes, induces hyper-pigmentation in mice. As B-RafV619E expression results in a transformed phenotype in vitro and in vivo, this mouse model will be useful to further evaluate the relationship between C-Raf and B-RafV600E. As C-Raf has adverse effects on B-RafV600E-induced transformation, its role in mediating transformation by oncogenic K-RasG12D was examined. Homozygous loss of C-Raf impairs K-RasG12D-mediated lung tumor initiation and cell survival in MEFs. In contrast, B-Raf is required for the proliferative advantage conferred by K-RasG12D in vitro and in vivo. Together, I demonstrate that Raf proteins can have cancer promoting as well as preventing roles depending on the oncogenic context.

Schlagwörter in Englisch

cancer / transformation

Abstract in German

Die abnormale Aktivierung des MAP Kinasen Signalweges ist von grundlegender Bedeutung für die Transformation zahlreicher Zelltypen. Dies kann durch häufig in menschlichen Tumoren vorkommenden Ras und B-Raf Punktmutationen erreicht werden. Obwohl die kausale Rolle des hyperaktiven MAPK Signalweges in der Krebsenstehung etabliert ist, ist die Regulierung des Signalweges durch das komplexe Zusammenspiel von Ras und Raf Proteinen nur teilweise bekannt. In dieser Arbeit zeige ich, daß das Proto-onkogen C-Raf der onkogenen Aktivität der am häufigsten im Krebs vorkommenden B-Raf Mutante (B-RafV600E) entgegenwirkt, indem es einen B-RafV600E–C-Raf Komplex mit verminderter Kinaseaktivität bildet. Interessanterweise werden B-RafV600E–C-Raf Komplexe von onkogenem Ras stabilisiert, was das Fehlen von gemeinsam auftretenden Ras und B-Raf Mutationen in humanem Krebs erklären könnte. Um den hemmenden Einfluß von C-Raf auf B-RafV600E in vivo untersuchen zu können, wurde ein B-RafV619E Mausmodell entwickelt (murines B-RafV619E entspricht dem humanen B-RafV600E). B-RafV619E transformiert von diesen Mäusen gewonnene MEFs und induziert Überpigmentierung wenn B-RafV619E in den Melanozyten dieser Mäuse aktiviert wird. Da die Expression von B-RafV619E zur Zelltransformation in vitro und in vivo führt, kann dieses Mausmodell zur weiteren Aufklärung der B-RafV600E–C-Raf Beziehung herangezogen werden. Da C-Raf einen negative Effekt auf B-RafV600E ausübt, wurde untesucht, ob C-Raf in der K-RasG12D-induzierten Zelltransformation eine Rolle spielt. Der homozygote Knock-out von C-Raf unterdrückt K-RasG12D-induzierte Lungenkrebsentstehung und die anti-apoptotische Funktion von K-RasG12D in MEFs. Im Gegensatz dazu reguliert K-RasG12D die Zellteilung von Lungenkrebszellen in vivo und MEFs in vitro durch B-Raf. Zusammenfassend habe ich gezeigt, daß Raf Proteine sowohl den Krebs begünstigende als auch unterdrückende Rollen spielen können und daß dies von dem onkogenen Kontext abhängig ist.

Schlagwörter in Deutsch

B-Raf / C-Raf

Item Type: Hochschulschrift (Dissertation)
Author: Karreth, Florian
Title: Modulation of oncogenic transformation by Raf proteins
Umfangsangabe: 154 S. : graph. Darst.
Institution: University of Vienna
Faculty: Fakultät für Lebenswissenschaften
Publication year: 2009
Language: eng ... Englisch
Supervisor: Wagner, Erwin
Assessor: Baccarini, Manuela
2. Assessor: Marais, Richard
Classification: 42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie
42 Biologie > 42.20 Genetik
AC Number: AC07806026
Item ID: 8107
(Das PDF-Layout ist ident mit der Druckausgabe der Hochschulschrift.)

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