A transgenic mouse model for evaluation of the function of the NF-kappaB-repressing factor NRF

Froese, Natali

Das Protein NRF "NF-kB repressing factor" wurde als Inhibitor von NF-kB-regulierten Promotoren beschrieben. Die durch NRF hervorgerufene Repression wurde an Promotoren der Gene gezeigt, die IFN-b, hiNOS und IL-8 kodieren. Diese Ergebnisse wurde aus Studien mit etablierten Zelllinien erhalten. Um die physiologische Rolle von NRF in vivo zu untersuchen, wurde die Technologie der homologen Rekombination in ES-Zellen und deren Injektion in Blastozysten verwendet und NRF-transgene Mäuse erzeugt. Eine Phänotypisierung der NRF-knockout Mäuse zeigt, dass diese lebensfähig sind, keine erkennbaren Defekte haben und ein normales Verhalten zeigen. Um die Effekte des NRF-KO auf der molekularen Ebene zu analysieren, wurden verschiedene NRF-defiziente Zellkulturen etabliert und analysiert. In keiner der untersuchten Zellen konnte die erwartete konstitutive Expression der untersuchten Gene (IFN-b und iNOS) nachgewiesen werden. Um eine mögliche Kompensation für das Fehlen von NRF während der Embryonalentwicklung zu untersuchen, wurde eine Methode für die Gendeletion in primären Zellen etabliert. Mithilfe von retroviralem Gentransfer wurden homogene Populationen von NRF-defizienten Zellen kurz nach Infektion erhalten. Diese „schnelle“ Deletion des NRF-Gens löste dennoch keine Derepression des IFN-b-Promotors aus. Deshalb wird die Anwesenheit von Faktoren postuliert, die an der konstitutiven Inhibition von IFN-b beteiligt sind und das Fehlen von NRF kompensieren können. Durch Genexpressions-Profilierungen konnten Gene ermittelt werden, deren Expression durch die veränderte NRF-Expression betroffenen sind. Die so identifizierten Gene können verschiedenen Funktionsgruppen zugeordnet werden, zu denen Prozesse wie die Apoptose und die Immunantwort gehören.

The NF-kB repressing factor (NRF) was proposed to act as inhibitor in some NF-kB regulated promoters. NRF was shown to have inhibitory effects on IFN-b, human iNOS and IL-8 promoters. These studies were carried out in established cell lines. To investigate the physiological function of NRF in vivo, technology of homologous recombination in mouse ES cells followed by injection into a blastocysts was applied and mice lacking NRF protein were created. NRF-KO mice are viable, appear phenotypically normal and exhibit normal life spans. To elucidate the effects of NRF protein deletion on the molecular level different cell types lacking NRF expression were established and analysed. In none of tested cells the expected expression of the cytokine genes (IFN-b and iNOS) was detected in the non-induced state. To examine a possible compensation of the lack of NRF during embryonal development a method for gene deletion in primary cells was established. Efficient infection was done with a retrovirus that leads to constitutive expression of GFP-Cre fusion protein. Homogenous population of NRF-deleted cells was obtained by cell sorting shortly after infection. This sudden deletion of the NRF gene did not provoke an induction of the IFN-b promoter. The presence of one or more factors that function on the inhibition of constitutive activity of this cytokine to rapidly compensate the lack of NRF is proposed. However the expression of numerous genes affected by changes in NRF expression was determined by gene expression profiling. The numerous genes which expression was affected belong to different function groups and are involved in various cellular processes like apoptosis and immune response.

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Froese, Natali: A transgenic mouse model for evaluation of the function of the NF-kappaB-repressing factor NRF. 2004.

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