Title (eng)
Employing the degron system to understand transcription factor complexes involved in the response to interferons
Parallel title (deu)
Einsatz des Degron-Systems zum Verständnis von Transkriptionsfaktor-Komplexen die an der Reaktion auf Interferone beteiligt sind
Author
Christopher Pree
Advisor
Thomas Decker
Assessor
Thomas Decker
Abstract (deu)
Die durch Interferone (IFN) ausgelöste Signalübertragung über den Janus-Kinase (JAK)-Signalgeber und Aktivator der Transkription (STAT) spielt eine essenzielle Rolle in der Abwehr von Krankheitserregern. Das Binden von IFN an ihre Rezeptoren löst eine rasche Signaltransduktion von der Zelloberfläche bis zum Zellkern aus, wodurch latente STATs und IRFs aktiviert werden und Transkriptionskomplexe bilden, die die Genexpression vorantreiben. Der IFN-stimulierte Genfaktor 3 (ISGF3), zusammengesetzt aus STAT1, STAT2 und IRF9, dominiert die Reaktion auf Typ I IFN, während der Gamma-aktivierte Faktor (GAF), ein STAT1-Homodimer, die Reaktion auf Typ II IFN steuert. Neue Studien, die die Beteiligung nicht-kanonischer Komplexe wie STAT2-IRF9 oder STAT1-IRF9 an der Regulierung der Expression interferonstimulierter Gene (ISG) belegen, stellten dieses Konzept jedoch in Frage. Knockout-Experimente zeigten, dass der Verlust einer der Komponenten teilweise durch nicht-kanonische Komplexe kompensiert werden kann, wodurch die Expression einer Untergruppe von ISGs wiederhergestellt wird. Da diese Kompensation in den Knockouts eine Adaption an den permanenten Verlust eines Gens darstellen könnte, stellten wir die Frage, wie sich ein plötzlicher Verlust von STAT1, STAT2 oder IRF9 auf die ISG-Expression auswirken würde. Um diese Frage zu beantworten, setzten wir die AID-Technologie (Auxin-induziertes Degron) ein, um STAT1, STAT2 oder IRF9 akut abzubauen und so zu untersuchen, wie sich dies auf die Genexpression während verschiedener Phasen der IFN-Antwort auswirkt. Hier zeigen wir, wie das AID-System an die RAW264.7-Makrophagen-Zelllinie der Maus angepasst und zur Untersuchung der Rolle von Transkriptionsfaktoren verwendet werden kann. Das so entstandene AID-System bietet eine hervorragende Plattform für zukünftige Experimente, um die komplexe Regulierung von ISGs zu entschlüsseln.
Abstract (eng)
Interferon (IFN) mediated signaling by the Janus kinase (JAK)-signal transducer and activator of transcription (STAT) pathway plays an essential role in the defense against pathogens. The binding of IFNs to their receptors triggers a fast cell surface to nucleus signal transduction by activating latent STATs and IRFs to form transcriptional complexes that drive gene expression. The IFN stimulated gene factor 3 (ISGF3), composed of STAT1, STAT2 and IRF9, dominates the response to type I IFNs, while the gamma-activated factor (GAF), a STAT1 homodimer, regulates the type II IFN response. This concept has been challenged by recent studies demonstrating the involvement of non-canonical complexes, such as STAT2-IRF9 or STAT1-IRF9, in the regulation of interferon stimulated gene (ISG) expression. Knockout experiments showed that the loss of one of the components can be partially compensated by non-canonical complexes, rescuing the expression of a subset of ISGs. Since this compensation may result from adaptation to the permanent loss of a gene, we asked the question how a sudden loss of STAT1, STAT2 or IRF9 would affect ISG expression. To answer this, we employed the auxin-inducible degron (AID) technology to acutely degrade STAT1, STAT2 or IRF9 and thus study how this affects gene expression during different stages of the IFN response. Here we show how the AID system can be adapted in the murine RAW264.7 macrophage cell line and used to study the role of transcription factors. The created AID system provides an excellent platform for future experiments to unravel the complex regulation of ISGs.
Keywords (deu)
InterferonJAK-STATDegronAID
Keywords (eng)
InterferonJAK-STATDegronAID
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1836003
rdau:P60550 (deu)
VII, 52 Seiten : Illustrationen
Number of pages
61
Association (deu)
Title (eng)
Employing the degron system to understand transcription factor complexes involved in the response to interferons
Parallel title (deu)
Einsatz des Degron-Systems zum Verständnis von Transkriptionsfaktor-Komplexen die an der Reaktion auf Interferone beteiligt sind
Author
Christopher Pree
Abstract (deu)
Die durch Interferone (IFN) ausgelöste Signalübertragung über den Janus-Kinase (JAK)-Signalgeber und Aktivator der Transkription (STAT) spielt eine essenzielle Rolle in der Abwehr von Krankheitserregern. Das Binden von IFN an ihre Rezeptoren löst eine rasche Signaltransduktion von der Zelloberfläche bis zum Zellkern aus, wodurch latente STATs und IRFs aktiviert werden und Transkriptionskomplexe bilden, die die Genexpression vorantreiben. Der IFN-stimulierte Genfaktor 3 (ISGF3), zusammengesetzt aus STAT1, STAT2 und IRF9, dominiert die Reaktion auf Typ I IFN, während der Gamma-aktivierte Faktor (GAF), ein STAT1-Homodimer, die Reaktion auf Typ II IFN steuert. Neue Studien, die die Beteiligung nicht-kanonischer Komplexe wie STAT2-IRF9 oder STAT1-IRF9 an der Regulierung der Expression interferonstimulierter Gene (ISG) belegen, stellten dieses Konzept jedoch in Frage. Knockout-Experimente zeigten, dass der Verlust einer der Komponenten teilweise durch nicht-kanonische Komplexe kompensiert werden kann, wodurch die Expression einer Untergruppe von ISGs wiederhergestellt wird. Da diese Kompensation in den Knockouts eine Adaption an den permanenten Verlust eines Gens darstellen könnte, stellten wir die Frage, wie sich ein plötzlicher Verlust von STAT1, STAT2 oder IRF9 auf die ISG-Expression auswirken würde. Um diese Frage zu beantworten, setzten wir die AID-Technologie (Auxin-induziertes Degron) ein, um STAT1, STAT2 oder IRF9 akut abzubauen und so zu untersuchen, wie sich dies auf die Genexpression während verschiedener Phasen der IFN-Antwort auswirkt. Hier zeigen wir, wie das AID-System an die RAW264.7-Makrophagen-Zelllinie der Maus angepasst und zur Untersuchung der Rolle von Transkriptionsfaktoren verwendet werden kann. Das so entstandene AID-System bietet eine hervorragende Plattform für zukünftige Experimente, um die komplexe Regulierung von ISGs zu entschlüsseln.
Abstract (eng)
Interferon (IFN) mediated signaling by the Janus kinase (JAK)-signal transducer and activator of transcription (STAT) pathway plays an essential role in the defense against pathogens. The binding of IFNs to their receptors triggers a fast cell surface to nucleus signal transduction by activating latent STATs and IRFs to form transcriptional complexes that drive gene expression. The IFN stimulated gene factor 3 (ISGF3), composed of STAT1, STAT2 and IRF9, dominates the response to type I IFNs, while the gamma-activated factor (GAF), a STAT1 homodimer, regulates the type II IFN response. This concept has been challenged by recent studies demonstrating the involvement of non-canonical complexes, such as STAT2-IRF9 or STAT1-IRF9, in the regulation of interferon stimulated gene (ISG) expression. Knockout experiments showed that the loss of one of the components can be partially compensated by non-canonical complexes, rescuing the expression of a subset of ISGs. Since this compensation may result from adaptation to the permanent loss of a gene, we asked the question how a sudden loss of STAT1, STAT2 or IRF9 would affect ISG expression. To answer this, we employed the auxin-inducible degron (AID) technology to acutely degrade STAT1, STAT2 or IRF9 and thus study how this affects gene expression during different stages of the IFN response. Here we show how the AID system can be adapted in the murine RAW264.7 macrophage cell line and used to study the role of transcription factors. The created AID system provides an excellent platform for future experiments to unravel the complex regulation of ISGs.
Keywords (deu)
InterferonJAK-STATDegronAID
Keywords (eng)
InterferonJAK-STATDegronAID
Subject (deu)
Subject (deu)
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Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1865919
Number of pages
61
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