Clin Res Cardiol 100, Suppl 1, April 2011

P1617 - PKA neutralisiert die CaMKII vermittelte Aktivierung MEF2-abhängiger - nicht jedoch SRF-abhängiger - Transkription
 
B. Worst1, Z. Jebessa1, C. Heft1, H. A. Katus1, J. Backs1
 
1Innere Med. III, Kardiologie, Angiologie u. Pneumologie, Universitätsklinikum Heidelberg, Heidelberg;
 
Hintergrund: Die Calcium-/Calmodulin-abhängige Kinase II (CaMKII) bewirkt die Translokation der Histon Deacetylase 4 (HDAC4) vom Zellkern in das Zytoplasma und dadurch die Aktivierung der beiden Transkriptionsfaktoren MEF2 und SRF. Im adulten Herzen induziert MEF2 die Expression pathologischer Remodeling- und Hypertrophie-Gene, während SRF für das Überleben der Herzmuskelzelle erforderliche Gene aktiviert. Über die Induktion eines Proteolyse-abhängigen Mechanismus wird HDAC4 durch die Protein Kinase A (PKA) reguliert, aber - im Gegensatz zu CaMKII - führt dies zu einer vermehrten Inhibition von MEF2. Es ist bisher unklar, ob PKA die CaMKII Effekte auf HDAC4 neutralisieren kann und ob SRF auch HDAC4-abhängig durch PKA gehemmt wird.
Ergebnisse: Mittels direkter Immunfluoreszenz konnten wir bestätigen, dass HDAC4 in der Abwesenheit von CaMKII und PKA hauptsächlich im Zellkern lokalisiert ist und in der Anwesenheit von konstitutiv aktivem CaMKII nahezu vollständig in das Zytoplasma exportiert wird.  Bei gleichzeitiger Expression von CaMKII und PKA beobachteten wir allerdings die Anreicherung (ca. 15%) eines N-terminalen HDAC4 Spaltproduktes (HDAC4-NT) im Zellkern. Die Proteomische Analyse zeigte, dass dieses Spaltprodukt keine CaMKII-Phosphorylierungsstellen enthält. Mittels MEF2-Reporter Luziferase Assays konnten wir nachweisen, dass eine zunehmende Konzentration von PKA die MEF2-Aktivierung durch CaMKII verhindert. Dies deckt sich mit unseren Beobachtungen, dass HDAC4-NT alleine in der Lage ist MEF2 ebenso stark zu hemmen wie das Volllängen-HDAC4. SRF-Reporter Luziferase Assays hingegen ergaben, dass HDAC4-NT nicht in der Lage ist, SRF im gleichen Masse zu inhibieren wie das Volllängen-HDAC4 oder wie ein anderes HDAC4 Spaltprodukt, das durch Caspase 3 generiert werden kann. Ko-immunopräzipitations-Experimente zeigten für HDAC4-NT eine deutlich geringere Protein-Protein-Interaktion mit SRF als für das Vollängen-HDAC4 oder das Caspase-generierte HDAC4 Spaltprodukt. Entsprechend wiesen neonatale ventrikuläre Myozyten der Ratte (NRVMs), die mit dem Caspase-generierten HDAC4 Spaltprodukt infiziert wurden, nicht jedoch HDAC4-NT infizierte NRVMs, deutlich mehr apoptotische TUNEL-positive Zellen auf.
Schlussfolgerung: PKA ist in der Lage, CaMKII Effekte auf MEF2 Target Gene zu neutralisieren und das damit zusammenhängende pathologische Remodeling zu verhindern, ohne jedoch SRF-abhängige, für das Überleben der Kardiomyozyten notwendige Gene zu inaktivieren.
 
Clin Res Cardiol 100, Suppl 1, April 2011
Zitierung mit Vortrags- oder Posternummer s.o.
DOI 10.1007/s00392-011-1100-y

http://www.abstractserver.de/dgk2011/ft/abstracts/P1617.htm