Untersuchungen zur posttranskriptionalen Regulation von MRTF-A während der Skelettmuskeldifferenzierung

Abstract

Da Muskelgewebe mit ca. 40% einen großen Anteil unseres Organismus ausmacht, können Defekte in der Entwicklung sowie der Differenzierung dieses Gewebes weitreichende Folgen haben. Ein besseres Verständnis dieser Prozesse könnte helfen, um z.B. Myopathien besser verstehen und behandeln zu können. Die Rolle des SRF Co-Aktivator MRTF-A scheint dabei größer zu sein, als bisher angenommen. In dieser Arbeit zeigte sich, dass der MRTF-A Proteingehalt während der C2C12-Skelettmuskeldifferenzierung, im Gegensatz zur mRNA-Menge, abnimmt. Mit Hilfe des miTRAP, einem Pull-down Assay für miRNAs, konnten miR-1, -206 und -24 identifiziert werden, welche während der C2C12-Differenzierung an die 3’UTR von MRTF-A binden. Diese posttranskriptionale Regulation konnte durch eine Luciferase Reporterassay bestätigt werden. Die Notwendigkeit der MRTF-A-Repression verdeutlichte sich in MRTF-A-Überexpressionsversuchen, welche die Proliferation der Myoblasten über die Konfluenz hinaus fördert und dadurch die Differenzierung verzögert. Somit scheint MRTF-A neben glatten Muskeln auch in Skelettmuskeln die Differenzierung entscheidend mit zu regulieren.

Approximately 40% of our body mass consists of muscle tissue, for which reason developmental or differential defects can reach serious consequences. A better understanding of these processes could help to better understand and treat muscle diseases like myopathies. The role of the SRF co-activator MRTF-A during muscle development and differentiation appears to be greater than previously assumed. The data of this work showed that, in contrast to the mRNA level, MRTF-A protein level decreases during C2C12 skeletal muscle differentiation. By the use of the miTRAP, a pull-down assay for miRNAs, miR-1, -206 and -24 could be identified as MRTF-A mRNA binding miRNAs during C2C12 differentiation. This posttranscriptional regulation could be further confirmed by a luciferase reporter assay. The need for MRTF-A repression was demonstrated in MRTF-A overexpression experiments, which promoted the proliferation of the myoblasts beyond cell confluence, leading to a delay of differentiation. Thus, MRTF-A seems not only to regulate the differentiation of smooth muscle but skeletal muscle as well.