Transcriptional activation of the copper/zinc superoxide dismutase gene by elk-1

Abstract

Ets transkripsiyon faktörü ailesinin bir üyesi olan Elk-1, hayatta kalım, farklılaşma,apoptoz, hücre byümesi,anjiyojenez ve kanser gibi birçok biyolojik süreçte görev almaktadır. Elk-1, mitojenler tarafından aktive edilen MAPKlerin fosforlamasına bağlı olarak transkripte olan mitozun öncül genleri ile ilişkili olan bir proteindir. Cu/Zn süperoksid dismutaz proteini ise mutant formda bulunduğunda nörodejeneretif hastalıklardan biri olan ALS hastalığına sebep olmaktadır.SOD1 proteini, hücre içerisindeki reaktif oksijen ara ürünlerinin konsantrasyonunu control etmek ve süperoksid radikallerini katalize etmekle görevlidir. Mutant SOD1, mitokondride localize bulunur ve DNA/RNA metabolizması, mitokondri, neurofilament, axon ulaşımı, endoplazmik reticulum, golgi ve proteozamlar gibi önemli aktivitelere sahip bölgeleri olumsuz etkilemektedir.Hipoksik koşullarda hem Elk-1 hem SOD1 proteinlerinin regüle edildiği gözlemlenmiştir. Yapılan son çalışmalarda, Elk-1 transkripsiyon faktörünün, SOD1 promoter bölge üzerinde pozitif aktivasyon etkisi olabiliceği gösterilmektedir.Bu tezde, SOD1 gen ekspresyonunun Elk-1 transkripsiyon faktörü ile ilişkisi norma ve hipoksik koşullarda incelenmiştir. SOD1 promoter bölgesi üzerindeki Elk-1 bağlanma motifleri, Lusiferaz analizi, RT-PCR , Western Blot ve Split-GFP-Complementation yöntemleri kullanılarak SH-SY5Y ve PC12 hücrelerinde incelenmiştir.

Elk-1, a member of the widely-known Ets transcription factor family, takes role in many of the cellular processes including survival, differentiation, apoptosis, cell growth, angiogenesis, and cancer. Elk-1 is a protein that is associated with mitogen-induced immediate early gene transcription upon phosphorylation by MAPKs. Copper/zinc superoxide dismutase (SOD1) protein is a gene product that mediates neurodegenerative disorder Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) when expressed in mutant form. SOD1 participates in the control of reactive oxygen intermediate intracellular concentration and catalyzes the dismutation of superoxide radicals. Mutant SOD1 has various roles in cells it is mostly located in mitochondria and adversely affects DNA/RNA metabolism, mitochondria, neurofilaments and axonal transport, and the function of the endoplasmic reticulum (ER), the Golgi apparatus and proteasomes. Both Elk-1 and SOD1 was regulated under hypoxic conditions and recent studies show that Elk-1 could have effect on transactivation of SOD1. In this thesis, the relationship between expression of SOD1 promoter and trans activity of Elk-1 transcription factor assessed together under normal and hypoxic conditions. For this, putative binding motifs for Elk-1 on SOD1 promoter were analyzed with Luciferase assay, Reverse-transcriptase PCR, Western Blot and Split-GFP Complementation Assay in SH-SY5Y and PC12 cell lines.