Clin Res Cardiol 101, Suppl 1, April 2012

V131 - Posttranskriptionelle Regulation von microRNAs
 
E.-M. Heinrich1, J. Wagner1, A. Bonauer1, M. Krüger2, S. Dimmeler1
 
1Zentrum für Molekulare Medizin, Goethe Universität, Institut für Kardiovaskuläre Regeneration, Frankfurt am Main; 2Herz- und Lungenforschung, Max-Planck-Institut für, Bad Nauheim;
 
MicroRNAs (miRNAs) sind kleine, 17-26 Nukleotide lange RNAs, die eine Vielzahl von physiologischen und pathophysiologischen Prozessen regulieren. Sie kodieren keine Proteine, sondern binden an den 3`UTR von mRNAs, wodurch sie entweder deren Translation verhindern oder die mRNA Degradation induzieren. Während der Biogenese werden die primären Transkripte (pri-miRs) zu Vorläufer- (pre-miR) bzw. maturen Formen prozessiert. Der polycistronische miR-17~92 Cluster umfasst sieben miRNAs (miR-17-3p und -5p, miR-18a, miR-19a/b, miR-20a und miR-92a) und ist in Endothelzellen hoch exprimiert. Von einigen seiner Mitglieder - vor allem miR-92a - ist bekannt, dass sie wichtige regulatorische Funktionen während der Angiogenese übernehmen. Die einzelnen maturen miRNAs des Clusters werden allerdings zum Beispiel unter Hypoxie oder Ischämie unterschiedlich exprimiert, obwohl sie alle einem primären Transkript (pri-miR) entstammen. Daher ist anzunehmen, dass die Cluster-Mitglieder posttranskriptionell, während der Prozessierung, reguliert werden. Die Prozessierung von miRNAs ist ein geregelter Prozess, der über miRNA bindende Proteine kontrolliert wird. Daher identifizierten wir Interaktionspartner der pre-miR-92a. Hierfür wurde ein in vitro RNA pulldown Experiment etabliert über welches die an rekombinante pre-miR-92a gebundene Proteine mittels Massenspektrometrie identifiziert wurden. In vier Experimenten wurden Proteine identifiziert die präferentiell an pre-miR-92a und nicht an einer Kontrollsequenz binden. Bei diesen Proteinen handelte es sich unter anderem um Nukleotid bindende Proteine und bekanntermaßen RNA bindende Proteine. Unter diesen befanden sich unter anderem RNA Helikasen und Splicing regulierende Faktoren wie zum Beispiel SND1 und eIF4A-2. Mittels RNA-Immunopräzipitation wurde die Interaktion der pre-miR-92a mit diesen Proteinen bestätigt. Ein siRNA vermitteltes Silencing von SND1 und eIF4A-2 in Endothelzellen führte interessanterweise zu einem Anstieg der Expression von miR-17, miR-18, miR-19 und miR-20, wohingegen miR-92 unverändert blieb.
Da Hypoxie die Expression des miR-17~92 Clusters reguliert, wurde untersucht, ob in HUVECs auch die pre-miR-92a bindenden Proteine durch Hypoxie reguliert sind. Beide untersuchten Proteine wurden durch Hypoxie reguliert (215%±35, p=0,001 bzw. 142%±31, n.s.). Auch unter hypoxischen Bedingungen führte die siRNA-vermittelte Hemmung von SND1 und eIF4A-2 zu einem Anstieg des primären Transkripts pri-miR-17~92 während pre-miR-92 und die mature miR-92 in geringeren Mengen vorlagen.
Zusammenfassend konnten wir mit der etablierten Methodik neue Proteine identifizieren, die an pre-miR-92a binden. Eine Hemmung der Expression der identifizierten Proteine SND1 und eIF42-A führte zu einer Reduktion der miR-92a Prozessierung im Vergleich zu den anderen Clustermitgliedern. Diese Befunde können zum besseren Verständnis der miR-Regulation unter Hypoxie beitragen.
 
Clin Res Cardiol 101, Suppl 1, April 2012
Zitierung mit Vortrags- oder Posternummer s.o.
DOI 10.1007/s00392-012-1100-6

http://www.abstractserver.de/dgk2012/ft/abstracts/V131.htm