HDAC1 assoziierte Proteine und Zielgene

Die reversible Azetylierung von Histonen spielt eine wichtige Rolle für die Struktur des Chromatins und die Genexpression der eukarytische Zelle. Der Azetylierungszustand von Histonen wird einerseits durch Histonazetyltransferasen und andererseits durch Histondeazetylasen bestimmt. Wir haben kürzlich in unserem Labor die Histondeazetylase 1 (HDAC1) der Maus als durch Wachstumsfaktoren stimulierbares Gen identifiziert und die entsprechende cDNA kloniert (Bartl et al. (1997), Mol. Cell. Biol. 8:5033-5043). Dieses Enzym kann die Transkription spezifischer Gene reprimieren, wenn es durch bestimmte Transkriptionsfaktoren zu den Promotoren dieser Gene gebracht wird. Die Affinität dieser Transkriptionsfaktoren bestimmt die zellulären Zielgene, die durch Histondeazetylierung inaktiviert werden. Daher sind die Histondeazetylase-assoziierten die Proteine die entscheidenden Faktoren für diese Art der Genregulation. Aus diesem Grund planen wir in diesem Projekt mit Hilfe von genetischen und biochemischen Methoden neue, mit HDAC1 assoziierte Proteine zu identifizieren und zu charakterisieren. In Pilotexperimenten haben wir bereits einige Kandidaten isoliert. Wir planen zunächst weitere HDAC1-assozierte Proteine durch das Hefe-two hybrid- System und durch Koimmunpräzipitation aus Mauszellextrakten zu identifizieren. Weiters werden wir die Wechselwirkung zwischen der Histondeazetylase und den Bindungspartnern charakterisieren und die biologische Funktion der jeweiligen Assoziierung aufklären. Unlängst haben wir eine Reihe von azetylierungsspezifischen Antikörpern hergestellt, die jeweils gegen einen der vier Lysinreste von Histon H4 gerichtet sind (Taplick et al. (1998) FEBS Letters 436:349-52). Jeder dieser Antikörper erkennt spezifisch eines der vier Lysine ausschließlich in der azetylierten Form. Mit Hilfe dieser Antikörper wollen wir den Azetylierungszustand der Nukleosomen innerhalb der Promotoren von durch HDAC1 regulierten Genen untersuchen. Dies würde erlauben, das Lokalisieren von HDAC1 durch einen assoziierten Transkriptionsfaktor an einen bestimmten Promotor mit lokalen Veränderungen der Chromatinstruktur zu korrelieren. Die Zielsetzung dieses Projekt ist die Aufklärung der Rolle der Histondeazetylase 1 in der Genregulation in Säugetierzellen.