Post translational modifications (PTM) of C/EBPß and functional implications
Final Report Abstract
Das CCAAT/Enhancer Bindungs-Protein beta (C/EBPβ) ist einTranskriptionsfaktor, der die gewebespezifische Gen-Expression, Proliferation und Differenzierung einer Vielzahl von Zelltypen und Geweben reguliert. Die Aufreinigung von C/EBPβ aus Zellen und anschließender Massenspektrometrie zeigt, dass C/EBPβ an vielen Stellen durch Phosphorylierung, Methylierung an Argininen und Methylierung sowie Azetylierung an Lysinen post-translational modifiziert ist. Die Mutation einzelner PTM-Zielaminosäuren und deren funktionellen Analyse zeigen, dass C/EBPβ-Modifikationen die Aktivität sowie die Proteininteraktion mit einer Reihe von Proteinkomplexen, die an der Regulation von Chromatin beteiligt sind, aktiv steuert. Die Methyltransferase PRMT4 interagiert mit C/EBPβ und methyliert ein konserviertes Arginine (R3) am N-terminus der langen C/EBPβ-lsoform LAP*. Die Aktivierung des ras/MAPkinase-Signalwegs führt zur Phosphorylierung der C/EBPβ-regulatorischen Region, Dissoziation von PRMT4 vom C/EBPβ N-terminus und gleichzeitigem Vertust der R3-Methylierung. In einem proteom weiten Screeningverfahren sowie in Proteininteraktions-Studien zeigte sich, dass die Methylierung von R3 die Proteininteraktion mit dem SWl/SNF als auch Mediator-Komplex einschränkt. Funktionell verändert der Methylierungszustand von C/EBPβ R3 die Fähigkeit des Trankriptionsfaktors myeloide sowie adipozytäre Gene zu steuern. Die Ergebnisse zeigen, dass die C/EBPβ-Aktivität durch verknüpfte Post-translationale Modifikationen gesteuert wird, die wiederum die Interaktion mit epigenetisch wirksamen Regulatorproteinen dirigieren.
Publications
- (2010). Crosstalk between C/EBPβ phosphorylation, arginine methylation, and SWl/SNF/Mediator implies an indexing transcription factor code. EMBOJ. 29, 1105
Kowenz-Leutz E., Pless O., Dittmar G., Knoblich M., and Leutz A.
(See online at https://doi.org/10.1038/emboj.2010.3) - (2011). A differential proteome screening system for post-translational modification-dependent C/EBP interactions. Nature Protocols 6, 359
Pless O., Kowenz-Leutz E., Dittmar G., and Leutz A.
(See online at https://doi.org/10.1038/nprot.2011.303) - (2011). Crosstalk between phosphorylation and multi-site arginine/lysine methylation in C/EBPs. Transcription 2, 1
Leutz A., Pless O., Lappe M., Dittmar G., and Kowenz-Leutz E.
(See online at https://doi.org/10.4161/trns.2.1.13510)
