Interaksjonen mellom glukokortikoidreseptoren og Pax6 under genregulering i sebrafiskembryo og mammalske celler i kultur

Abstract

Det er kjent at glukokortikoidreseptoren (GR) og Pax6 som begge er transkripsjonsfaktorer og blant annet er viktig for normal embryoutvikling, har noen felles målgener blant matriks metalloproteinasene (MMP.) MMPer sørger for remodellering av ekstracellulær matriks (ECM) og er svært viktige under embryogenesen. Fra før av er det kjent at både GR og Pax6 regulerer uttrykket MMP2 og MMP9. I glioblastomaceller i hjernen nedreguleres MMP2 av Pax6 og i sebrafiskembryo oppreguleres det samme genet av GR. Begge transkripsjonsfaktorene kan oppregulere uttrykket av MMP9. Det har ikke tidligere blitt undersøkt om GR og Pax6 kan påvirke hverandres genuttrykk, eller om de påvirker hverandres effekter på promoterer de begge regulerer. Det var derfor ønskelig å se på om Pax6 uttrykket i seg selv ble regulert under påvirkning av deksametason, samt hvordan reguleringen av både kjente og potensielle målgener til Pax6 påvirkes ved aktivering av GR med deksametason. Det ble først forsøkt å kartlegge uttrykksmønstret til ulike gener innenfor Pax-, MMP- og TIMP-familiene i sebrafiskembryo inkubert i tre ulike konsentrasjoner av glukokortikoidet deksametason. RNA ble ekstrahert fra embryoene på tre ulike utviklingstrinn 24, 48 og 72 hpf. De to batchene med sebrafiskembryo som ble undersøk, viste store variasjoner i genuttrykket til de testede genene. Det ble derfor gjort et forsøk på å gruppere genene etter lignende uttrykksmønster innad i hver batch. I den ene batchen viste Pax6.1 og MMP2 lignende uttrykksmønster, noe som kan tyde på at Pax6.1 kanskje kan regulere MMP2 også i sebrafiskembryo. Det var derfor av interesse å se nærmere på kombinasjonen av Pax6 og GR på MMP2 promoteren. Det ble gjort transiente transfeksjoner med HeLa celler for å se på interaksjonen mellom GR og Pax6 på promoternivå. MMP2 promoterens aktivitet ble da observert i transfeksjoner med GR alene, Pax6 alene, og GR og Pax6 i kombinasjon, sammen med en MMP2 promoter reportervektor og passende kontroller. Resultatet viste at GR og Pax6 som transkripsjonsfaktorer har en synergisk effekt på MMP2 promoterens transkripsjonsaktivitet når cellene stimuleres med glukokortikoidet deksametason. Dette fenomenet ser ut til å være avhengig av en korrekt dose Pax6 i forhold til GR siden synergismen kun ble observert for de to høyeste konsentrasjonene av Pax6 som ble testet. Den laveste konsentrasjonen av Pax6 kombinert med GR hadde bare en additiv effekt. Den observerte synergismen mellom GR og Pax6 på MMP2 promoteren er en spennende oppdagelse og kan være et viktig funn for å forstå normal embryoutvikling hvis den også kan bekreftes in vivo.