Identifikation von zellspezifischen Faktoren, die mit der spezifischen DNA-Bindung von HPV6 E2 wechselwirken

Abstract

Humane Papillomviren (HPV) induzieren benigne Tumoren der Haut oder Schleimhaut, die nach langjähriger viraler Persistenz maligne entarten können. Je nach Entartungsrisiko der induzierten Primärläsion werden die humanen Papillomviren in hoch-karzinogene („high-risk“) und niedrig-karzinogene („low-risk“) Virustypen eingeteilt. Das onkogene Potential humaner genitaler Papillomviren wird durch die Aktivität der viralen Onkogene E6 und E7 bestimmt, die bei HPV6 als Vertreter der niedrig-karzinogenen Virustypen über zwei unabhängige Promotoren P1 und P2 reguliert werden, während bei den hoch-karzinogenen Typen die Regulation über nur einen Promotor erfolgt. Die Regulation der beiden frühen Promotoren von HPV6 erfolgt differentiell und zelltypspezifisch über den viralen Transkriptionsfaktor E2 und seine Bindung an vier spezifische Erkennungssequenzen in der nicht-kodierenden Region des HPV6-Genoms sowie vermutlich durch zelluläre Proteine. So zeigen RTS3b-Zellen in Anwesenheit von E2 ein E6/E7-Expressionsmuster, das demjenigen natürlich infizierter, gutartiger Kondylomata ähnelt, während in der Karzinom-Zelllinie HT3 eine Umkehrung der E2-vermittelten Repression des E6-Promotors zu einer Aktivierung beobachtet wird. Diese unterschiedliche E2-vermittelte Regulation der frühen Promotoren in den beiden Epithelzelllinien deutet auf eine Beteiligung zellulärer Faktoren hin, die durch Bindung an die E2-Bindestellen oder deren unmittelbare Umgebung mit der Funktion von E2 interferieren könnten. In der vorliegenden Arbeit konnte mittels des „Yeast One-Hybrid“-Systems ein humanes Protein, das „cervical cancer suppressor 3“-Protein, identifiziert werden, das potentiell mit der Bindung von E2 an die E2-Bindestellen 3 und 4 von HPV6 interferiert und so an der Regulation der frühen Promotoren von HPV6 in der Zelllinie HT3 beteiligt sein könnte. Eine endgültige Beurteilung, ob es sich bei dem identifizierten humanen Protein tatsächlich um einen Faktor handelt, der mit der DNA-Bindung von E2 und damit der E2-vermittelten Transkriptionsregulation von HPV6 interferiert, kann erst nach Verifizierung der Expression eines Fusionsproteins und gegebenen-falls Überprüfung der DNA-Bindung durch unabhängige Methoden erfolgen.

Human papillomaviruses (HPV) induce benign tumours of the skin or mucosa, which can progress into malignant lesions after long-term viral persistence. According to the risk of progression of the induced primary lesion, human papillomaviruses are grouped into ”high-risk” and ”low-risk” virus types. The oncogenic potential of human genital papillomaviruses is determined by the activity of the viral oncogenes E6 and E7. These are regulated by two independent promoters P1 and P2 in HPV as a representative of the low-risk virus types, whereas the regulation in high-risk types is mediated by only one promoter. Both early promoters of HPV6 are differentially and cell type-specific regulated by the viral transcription factor E2 and its binding to four specific recognition sequences in the non-coding region of the HPV6 genome and probably by cellular proteins as well. Accordingly, RTS3b cells show an E6/E7 expressional pattern in presence of E2 resembling naturally infected benign condylomata, whereas in the carcinoma cell line HT3 a reversion of the E2-mediated repression of the E6-promoter towards activation can be found. This differential E2-mediated regulation of the early promoters in both epithelial cell lines indicates an involvement of cellular factors that are presumed to interfere with the E2 function by binding to the E2-binding sites or directly adjacent sites. In the present study, a human protein, the ”cervical cancer suppressor 3” protein, has been identified with the help of the ”Yeast One-Hybrid” system. This protein potentially interferes with the binding of E2 to its recognition sites E2BS-3 and -4 of HPV6 and thereby it is likely to be involved in the regulation of the early promoters of HPV6 in the HT3 cell line. However, a final conclusion whether the identified human protein indeed is a factor interfering with DNA-binding of E2 and thereby with the E2-mediated transcriptional regulation of HPV6 can only be drawn after the verification of the expression of the protein and confirmation of its DNA-binding abilities by independent methods.