Transaktivierung von Cyclin A durch Polyoma T Antigene

Viele Menschen machen wenigstens einmal im Leben Erfahrung mit Warzen. Diese kleinen gutartigen Geschwülste werden durch ein Virus, das Papillomvirus, hervorgerufen. Dieses Virus gehört zur Gruppe kleiner DNA Viren, die die Fähigkeit haben, in bestimmten Wirten die Entstehung von Tumoren hervorzurufen. Auch unter den Papillomviren gibt es solche, die bösartige Geschwülste hervorrufen können. So gilt es heute als erwiesen, daß die Entstehung des Cervixcarcinoms auf Papillomviren zurückgeht. Andere Mitglieder dieser Virusfamilie sind das Mausvirus Polyoma, das Affenvirus Simian Virus 40 (SV40), sowie die Adenoviren. Gemeinsam ist diesen Viren die Eigenschaft, differenzierte Zellen zu infizieren und sich darin zu vermehren. Zellen im Enstadium der Differenzierung teilen sich nicht mehr. Dies bringt für diese Viren ein Problem, da sie für ihre Replikation in hohem Maße von zellulären Enzymen abhängen, diese aber in Zellen, die im Wachstum angehalten sind, nicht vorhanden sind. Diese Viren tragen daher die Information für Proteine, die es ermöglichen, solche arretierten Zellen zum Wachstum anzuregen, sie somit in jenes Stadium des Zellzyklus (die S Phase) zu treiben, in dem die DNA Replikation stattfindet. Dieselben viralen Proteine (Tumorantigene) sind es auch, die für die carcinogene Eigenschaft dieser Viren verantwortlich sind. Wir beschäftigen uns mit zwei Tumorantigenen des Polyomavirus, die als großes (LT) bzw. kleines (ST) Tumorantigen bezeichnet werden. Schon vor mehreren Jahren konnten wir zeigen, dass nur wenn beide Proteine in ruhenden Zellen expremiert werden, eine Induktion der S Phase stattfindet. In diesem Projekt haben wir begonnen die Frage zu beantworten, welche Funktionen die viralen Proteine in der Wachstumsstimulierung ausüben und mit welchen zellulären Proteine sie dabei interagieren. Schon früher haben wir gezeigt, daß LT die Synthese von Enzymen aktiviert, die an der DNA Replikation beteiligt sind. Hiefür ist die Bindung des viralen Proteins an das Tumorsuppressorprotein pRB, das Retinoblastomprotein, notwendig. In diesem Projekt haben wir uns einem Regulator des Zellzyklus, dem Cyclin A zugewandt. Cyclin A spielt zusammen mit einer Proteinkinase, cdk2, eine wichtige Rolle bei der Einleitung der S Phase. Seine Aktivierung ist eine Voraussetzung für die DNA Replikation. Wir fanden, daß die Synthese von Cyclin A und die Stimulierung der Cyclin A-abhängigen Proteinkinase jener Schritt ist, der erklärt, warum nur LT und ST zusammen eine Einleitung der S Phase hervorrufen. Während nämlich LT die Cyclin A Synthese aktiviert, führt ST zur Zerstörung eines Hemmers der Proteinkinase cdk2. Erst durch die Funktion beider Proteine kommt es zur Cyclin A-abhängigen Proteinkinaseaktivität. Im weiteren konnten wir zeigen, daß nicht nur LT sondern auch ST die Synthese von Cyclin A bewirken kann. Anhand der Regulationssequenz für die Synthese von Cyclin A ist es gelungen, den Angriffspunkt der viralen Proteine festzulegen und dem Mechanismus der Genaktivierung näherzukommen. Dies stellt einen wichtigen Beitrag zum Verständnis der Wirkungsweise von DNA Tumorviren dar.