Читать книгу Ziele und Wirkungsweise des regulatorischen FOXP2-Gens, Vergleich mit anderen Vertretern der FOX-Familie - Elena Tschumak - Страница 6

Die SRPX2 mRNAs wurden in Neuronen mehrerer Hirnregionen, einschließlich der Großhirnrinde und des Hippocampus, gefunden. (Lein et al, 2007), (Roll et al., 2010) Humangenetische Analysen ergaben, dass eine Mutationen des Sushi-Repeat Proteins SRPX2 in Verbindung mit sprachbezogenen Störungen wie die Rolandische/ Sylvische Epilepsie, die DVD (funktional developmental verbal dyspraxia) und die Bilaterale Perisylvische Polymikrogyrie (Entwicklungsstörungen der Sprachbereiche des Kortex) stehen. Mehrere Proteine, wie z. B. das uPAR, ein Plasminogen-Aktivator-Rezeptor des Urokinase-Typs (auch als PLAUR bekannt), wurden mit diesem Prozess in Verbindung gebracht. Dabei interagiert das uPAR physikalisch mit dem SRPX2. SRPX2 / uPAR zeigten eine Ligand-Rezeptor-Wechselwirkung. Bereits 2010 zeigten Roll et al. in „Molecular networks implicated in speech-related disorders: FOXP2 regulates the SRPX2/uPAR complex“, dass das FoxP2 mit dem Epilepsie- und Sprache-assoziierten SRPX2 wechselwirkt und in diesem Zusammenhang mit dem uPAR Gen-Promoter interagiert. Bei diesem Prozess wird das SRPX2 durch den Plasminogen-Aktivator-Rezeptor (uPAR) modifiziert. Ein unabhängiger Chromatin-Immunpräzipitation-Microarray-Screening hat den uPAR-Gen-Promotor als ein potenzielles FOXP2-Ziel identifiziert. Dabei wurde ein Transkriptions-Regulations-Netzwerk zwischen dem menschlichen FOXP2 und dem SRPX2 / uPAR-Komplex untersucht. Die Autoren untersuchten neurogenetische Bahnen, die mit sprachbezogenen Verschaltungen des Gehirns verbunden sind.

In silico und mit Hilfe von Gel-Retardationsassays wurden die Promotorregionen der menschlichen SRPX2- und uPAR-Gene auf die Anwesenheit von FOX-, FOXP- und FOXP2-Bindungsstellen gescreent. Diese Suche wurde innerhalb der 1,5 kb DNA-Sequenz einschließlich der 5 ' canonischer Transkriptionsstartstelle (TSS) durchgeführt. Mit Hilfe der der 5'-RACE (Rapid Amplification von cDNA-Enden) und der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) wurde bestätigt, dass die SRPX2- und die uPAR-Gehirn-Transkripte keine 5 'TSS Bindungsstellen besitzen. Es wurden aber mehrere Konsensus-Sequenzen von verschiedenen Typen (FOX, FOXP, FOXP2) in den Promotorregionen beider Gene gefunden. Sieben Stellen (SRP1-SRP7 von 3' bis 5' des (+) Strang) wurden für das SRPX2 identifiziert: das SRP1, das SRP2, das SRP5 und das SRP7 vom Typ FOX und das SRP3, das SRP4 und das SRP6 vom Typ FOXP2. Dabei wurden sechs Stellen (UP1-UP6) für die uPAR nachgewiesen: UP1-UP3 für das FOX und UP4-UP6 für das FOXP. Einige dieser Bindungsstellen (das SRP1, das UP2, das UP5 und das UP6) bestanden aus mehr als einer Konsensus-Sequenz, was auf eine mögliche SRPX2- und uPAR-Regulierung durch mehrere Transkriptionsfaktoren der FOX Familie hindeutet. Eine vergleichende Suche solcher SRP1-7- und UP1-6-Bindungsstellen in den Srpx2- und den uPAR- Promotor-Sequenzen von Schimpansen und Maus zeigte starke Unterschiede zu Menschen. So fehlten bei Maus die UP1-UP6-Forkhead-Bindungsstellen in der uPAR-Promotorregion. In den FOXP2-transfizierten Zellen wurde signifikante Abnahme vom SRPX2 (43,6%) und vom uPAR (38,6%) beobachtet. Ergebnisse des Luziferase-Reporter-Assays zeigten, dass die FOXP2-Expression eine deutliche Hemmung der SRPX2- (80,2%) und der uPAR- (77,5%) Promotoraktivität hervorruft. Ein p.R553H mutiertes FOXP2 führt zur verminderten SRPX2- und uPAR-Promotoraktivität. Bei einem Patienten mit Polymikrogyrie des linken Rolandischen Operculums wurde eine FOXP2-Mutation (p.M406T) in der Leucin-Zipper-Dimerisierungsdomäne gefunden. Diese Mutation verhinderte die FOXP2-Regulierung des SRPX2, jedoch blieb die uPAR- Promotoraktivität davon unbeeinträchtigt. Diese Ergebnisse erinnern an Wechselwirkungen, die zwischen dem FOXP2 und dem CNTNAP2 festgestellt wurden (Vernes et al. , 2008) und laut denen das Neurexin kodierendes CNTNAP2-Gen direkt durch das FOXP2 gesteuert wird.