title: Die Rolle der Überexpression von PRMT1 im duktalen Adenokarzinom des Pankreas
title: The role of PRMT1 overexpression in pancreatic ductal adenocarcinoma
Creators: name: Zeller, Marc
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2015
Subjects: c-MYC
Proliferation
Überexpression
Immuncytochemie
Bauchspeicheldrüsenkrebs
anchorage-independent growth
Medizin, Gesundheit
PRMT1
Arginin-Methyltransferase
Microarray
Genexpression
ankerunabhängiges Wachstum
Gli1

description: Das Ziel dieser Arbeit war die
      Untersuchung der Rolle von PRMT1 im humanen duktalen
      Adenokarzinom des Pankreas. Ausgangspunkt hierzu war eine
      Veröffentlichung, die eine Überexpression von PRMT1 auf
      Transkriptebene im PDAC relativ zu gesundem Gewebe zeigte.
      Als erste Aufgabe wurde in der vorliegenden Arbeit der Frage
      nachgegangen, ob auch eine Erhöhung der Proteinspiegel von
      PRMT1 im PDAC-Gewebe vorliegt. Durch Vorarbeiten im Labor und
      im Rahmen dieser Arbeit konnte diese Fragestellung durch
      immunhistochemische Färbungen von Pankreasschnitten positiv
      beantwortet werden. Um eine potenzielle Funktion dieser
      verstärkten PRMT1-Expression im PDAC zu untersuchen, wurde
      die Proliferationsfähigkeit der PDAC-Zelllinien Panc1 und
      MiaPaCa2 mittels Wachstumskurven bestimmt. Durch
      siRNA-vermittelte Depletion von PRMT1 in diesen Zellen wurde
      deutlich, dass das Protein für die Proliferationsfähigkeit
      essenziell ist. Diese Erkenntnis ließ sich durch eine
      Wiederholung des Experiments in HeLa-Zellen auch auf weitere
      Tumorzellen ausweiten. Zudem wurde die Fähigkeit von
      PDAC-Zellen zum ankerunabhängigen Wachstum in
      Soft-Agar-Assays untersucht. Nach Depletion von PRMT1 war
      diese Fähigkeit gehemmt. In einem weiteren Teil dieser Arbeit
      wurden zuvor erbrachte Ergebnisse der Arbeitsgruppe bezüglich
      einer Assoziation des Transkriptionsfaktors GLI1 mit PRMT1
      einer Validierung und weiteren Bearbeitung unterzogen. Mit
      Hilfe von Expressionsanalysen auf Transkriptebene konnten
      keine belastbaren Hinweise auf einen Einfluss von PRMT1 auf
      die GLI1-Spiegel festgestellt werden. Eine Interaktion der
      beiden Proteine konnte weder in vivo noch in vitro
      nachgewiesen werden und eine Methylierung von GLI1 durch
      PRMT1 konnte nicht abschließend verifiziert werden. Eine
      Rolle von PRMT1 bei der Koaktivierung der GLI1-abhängigen
      Genexpression bleibt fraglich und bedarf weiterer
      Untersuchungen. Dem Transkriptionsfaktor c-MYC wurde in
      Veröffentlichungen eine steigernde Wirkung auf die
      Expressionsrate von PRMT1 im Zuge von Entwicklungsprozessen
      nachgewiesen. In der vorliegenden Arbeit wurde geprüft, ob
      dieser Mechanismus auch in Zellen des PDAC existiert. Mit
      Hilfe von c-MYC-Depletionen konnte bestätigt werden, dass in
      diesem System ebenfalls eine Regulation der Expression von
      PRMT1 durch c-MYC sowohl auf Transkript- als auch auf
      Proteinebene stattfindet. Durch Hybridisierung eines
      Oligonukleotid-Microarrays wurde der Einfluss von PRMT1 auf
      das Transkriptom von Panc1-PDAC-Zellen analysiert. Von den 51
      erhaltenen Kandidatengenen, die unter siRNA-vermittelter
      PRMT1-Depletion mehr als zweifach in ihrer Expression
      reguliert waren, konnten bisher zwei Gene validiert werden.
      Für die Proteine GLIPR1 und ANXA8, die von diesen Genen
      kodiert werden, wurden in verschiedenen Publikationen bereits
      tumorrelevante Funktionen nachgewiesen. Die weitere
      funktionelle Charakterisierung dieser Proteine im PDAC wird
      eine der Aufgaben im künftigen Verlauf des Projekts
      sein.
description: This thesis aimed to analyze the
      role of PRMT1 in human pancreatic ductal adenocarcinoma
      (PDAC). Given that overexpression of PRMT1 has been reported
      to occur on transcript level in PDAC relative to healthy
      tissue, it was investigated here whether an increase of PRMT1
      expression in PDAC tissue is also detectable on protein
      level. Immunohistochemical stainings revealed increased
      protein levels of PRMT1 in tumor cells as well as tumor
      stroma cells of the PDAC. In order to study a potential
      biological function of this elevated PRMT1 expression in
      PDAC, the proliferative capacity of the PDAC cell lines Panc1
      and MiaPaCa2 was determined using growth curve assays.
      siRNA-mediated depletion of PRMT1 in these cells revealed an
      essential function of the protein for the replicative
      capacity. A similar growth disadvantage due to PRMT1
      depletion was also observed in HeLa cells. Furthermore, the
      ability of PDAC cells to grow without anchorage was measured
      in soft agar assays. In conditions with PRMT1 depletion, this
      ability was inhibited. In another part of this thesis, data
      previously generated in the group regarding an association of
      the transcription factor GLI1 with PRMT1 were validated and
      further investigated. Expression analyses did not show
      compelling evidence for an influence of PRMT1 on GLI1
      transcript levels. An interaction of the two proteins could
      not be confirmed in vivo or in vitro and methylation of GLI1
      by PRMT1 was not conclusively verified. A role of PRMT1 in
      the coactivation of GLI1-dependent gene expression remains
      doubtful and needs additional research. In the literature, it
      has been shown that the transcription factor c-MYC activates
      the transcription of the PRMT1 gene in the course of
      developmental processes. In this work, the existence of this
      connection was studied in PDAC cells. Using depletion
      analysis of c-MYC, it was found that PRMT1 expression is
      enhanced by c-MYC on transcript as well as on protein level.
      The influence of PRMT1 on the transcriptome of Panc1 PDAC
      cells was analyzed by oligonucleotide microarray-based gene
      expression profiling of PRMT1-depleted versus controldepleted
      cells. So far, two of the 51 candidate genes that were more
      than twofold regulated upon siRNA-mediated PRMT1 depletion
      could be validated. The corresponding proteins GLIPR1 and
      ANXA8 have previously been shown to have tumor relevant
      functions. Further functional characterization of these
      proteins in PDAC is needed in the future.