The Glucocorticoid Receptor (GR) is an important immunosuppressive and anti-inflammatory drug target. It belongs to the nuclear receptor family of ligand-controlled transcription factors. Upon binding of its ligands such as cortisone or dexamethasone, GR translocates to the nucleus to regulate the expression of target genes either positively or negatively. The anti-inflammatory effects of glucocorticoids (GC) are mostly attributed to the repression of inflammatory genes by GR. Transcriptional repression by GR is mainly thought to occur via “tethering” or transrepression. In this mechanism, GR interacts with DNA-bound pro-inflammatory transcription factors (i.e. NF-kB and AP-1) to repress transcription and interfere with their activity without direct DNA binding. On the contrary, direct DNA binding by GR is generally believed to mediate gene activation, and the up-regulation of metabolic genes, for example, is thought to cause many of the adverse effects of treatment with GCs. However, the exact mechanisms mediating activation or repression still remain unknown. However, here the generation of a new mouse line, named GRDZn, with a point mutation in the DNA-binding domain of GR, reveals that DNA binding is essential for both transcriptional activation and repression. This mutant tethers via protein-protein interactions to NF-kB but no longer recognizes specific DNA sequences. The application of genomic NGS and proteomic techniques, under inflammatory conditions, showed that DNA recognition is actually required for the assembly of a functional co-regulator complex to mediate glucocorticoid responses. Both mouse embryonic fibroblasts and macrophages from GRDZn mice fail to respond to treatment with GC under any of the conditions tested, even though tethered sites can be detected near inflammatory genes. These findings challenge the model of transcriptional repression by tethering and in turn highlight the importance of DNA binding by GR in the control of inflammatory responses. These results may contribute to the development of safer immunomodulators with fewer side effects.     «

The Glucocorticoid Receptor (GR) is an important immunosuppressive and anti-inflammatory drug target. It belongs to the nuclear receptor family of ligand-controlled transcription factors. Upon binding of its ligands such as cortisone or dexamethasone, GR translocates to the nucleus to regulate the expression of target genes either positively or negatively. The anti-inflammatory effects of glucocorticoids (GC) are mostly attributed to the repression of inflammatory genes by GR. Transcriptional re...     »

Der Glukokortikoid Rezeptor (GR) ist ein wichtiges immunsuppressives und entzündungshemmendes Wirkstoffziel in der medizinischen Forschung. Er gehört zur Familie der Kern-Hormon Rezeptoren - ligandengesteuerter Transkriptionsfaktoren. Bei der Bindung seines Liganden, z.B. Cortison oder Dexamethason, transloziert der GR in den Zellkern und reguliert dort die Expression seiner Zielgene entweder positiv oder negativ. Die entzündungshemmende Wirkung von Glukokortikoiden (GC) wird hauptsächlich auf die Unterdrückung entzündlicher Geneexpression durch den GR zurückgeführt. Es wird angenommen, dass die Repression der Transkription durch GR via "Tethering" oder Transrepression erfolgt. Dabei interagiert der GR mit DNA-gebundenen entzündungsfördernden Transkriptionsfaktoren (z.B. NF-kB und AP-1), um die Genexpression zu unterdrücken und deren Aktivität ohne direkte DNA-Bindung zu stören. Im Gegensatz dazu wird im Allgemeinen angenommen, dass der GR durch die direkte DNA-Bindung vor allem die Aktivierung von Zielgenen vermittelt. Vor allem die Hochregulierung von metabolischen Genen verursacht dabei Nebenwirkungen in der Glukokortikoidtherapie. Die genauen Mechanismen, welche die Aktivierung oder Unterdrückung der Genexpression durch den GR vermitteln, sind weitgehend noch unbekannt. In meiner Doktorarbeit konnte ich durch die Erzeugung einer neuen Mauslinie namens GRDZn mit einer Punktmutation in der DNA-Bindedomäne des GRs zeigen, dass die DNA-Bindung sowohl für die Transkriptionsaktivierung als auch für die Repression entscheidend ist. Diese Mutante bindet an NF-kB über Protein-Protein-Wechselwirkungen, erkennt jedoch keine spezifischen DNA-Sequenzen mehr. Unter Verwendung von „Next-Generation“ Sequenzierungs- (NGS) und proteomischen Techniken konnte ich zeigen, dass die DNA-Erkennung tatsächlich für den Aufbau eines funktionellen GR-Co-Regulator-Komplexes zur Vermittlung des Glukokortikoideffektes erforderlich ist. Embryonale Mausfibroblasten als auch murine Makrophagen von GRDZn Mäusen sprechen unter keiner der getesteten Bedingungen auf die Behandlung mit GC an, obwohl ich die Bindung des GRs an einige Stellen im Genom nachweisen konnte. Diese Ergebnisse stellen das Modell der Transkriptionsrepression durch „Tethering“ in Frage und unterstreichen wiederum die Bedeutung der DNA-Bindung für die GR-vermittelte Kontrolle der Entzündungsreaktion. Des Weiteren tragen diese Ergebnisse zur Entwicklung sicherer Immunmodulatoren mit weniger Nebenwirkungen bei.     «

Der Glukokortikoid Rezeptor (GR) ist ein wichtiges immunsuppressives und entzündungshemmendes Wirkstoffziel in der medizinischen Forschung. Er gehört zur Familie der Kern-Hormon Rezeptoren - ligandengesteuerter Transkriptionsfaktoren. Bei der Bindung seines Liganden, z.B. Cortison oder Dexamethason, transloziert der GR in den Zellkern und reguliert dort die Expression seiner Zielgene entweder positiv oder negativ. Die entzündungshemmende Wirkung von Glukokortikoiden (GC) wird hauptsächlich auf d...     »