Charakterisierung von Punktmutationen in der DNA-Bindedomäne des humanen Transkriptionsfaktors STAT1

Abstract

Der Signaltransduktor und Aktivator der Transkription 1 (STAT1) ist ein Mitglied der konservierten Proteinfamilie von zytokinregulierten Transkriptionsfaktoren und spielt bei vielen biologischen Prozessen, wie beispielsweise der Steuerung der Immunantwort und der Zellproliferation, eine entscheidende Rolle. Bei Stimulation der Zellen mit Interferon-gamma (IFN-gamma) phosphorylieren rezeptorassoziierte JAK-Kinasen einen kritischen Tyrosinrest im Carboxyterminus von STAT1. Die Tyrosin-phosphorylierten STAT1-Homodimere akkumulieren daraufhin im Zellkern, wo sie spezifische Bindestellen in den Promotoren von STAT1-abhängigen Zielgenen erkennen. In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, ob drei oberflächenexponierte und konservierte Aminosäurereste in der DNA-Bindedomäne (Lys 359, Lys 361 und Asp 367) an der Weiterleitung der Signalintensität beteiligt sind. Zu diesem Zweck führte ich einen Mutageneseansatz durch und substituierte die drei Aminosäurerreste zu Alaninen, doch keiner der drei erhaltenen Punktmutanten zeigte eine gegenüber dem Wildtyp-Molekül geänderte Kinetik der Tyrosin-Phosphorylierung, der induzierbaren Kernakkumulation sowie der Dissoziation von hochaffinen DNA-Bindestellen. Auch blieben die transkriptionelle Aktivierung eines Reportergenkonstrukts und die Expression von sämtlichen der untersuchten IFN-gamma-abhängigen endogenen Zielgene durch die Mutationen unverändert. Zusammendfassend fand ich keine Unterschiede im detektier-baren Verhalten der Mutanten gegenüber dem Wildtyp-Molekül. Doch kann nicht ausgeschlossen werden, dass sich Änderungen in den hier nicht erfassten nicht-kanonischen STAT1-Funktionen ergeben könnten, die kausal für die Homologie dieser Reste verantwortlich sind.