Diabetologie und Stoffwechsel 2011; 6 - FV24
DOI: 10.1055/s-0031-1277295

Funktionelle Charakterisierung eines regulatorischen PPARγ Polymorphismus

M Claussnitzer 1, H Hauner 1, H Laumen 1
  • 1Technische Universität München, EKFZ Lehrstuhl für Ernährungsmedizin, Freising-Weihenstephan, Germany

Fragestellung: Adipositas und Typ 2 Diabetes resultieren aus einer komplexen Interaktion von Umweltfaktoren auf einem suszeptiblen genetischen Hintergrund. Die Assoziation der PPARγ2 Pro12Ala Variante mit einer verbesserten Insulin-Sensitivität sowie einer Variabilität des BMI wurde wiederholt beschrieben. Obwohl das Ala12-Allel zu einer reduzierten transkriptionellen Aktivität des PPARγ2 Proteins führt, ist die Expression von PPARγ Zielgenen in homozygoten Fettgewebsproben nicht beeinflusst. Dies könnte durch einen weiteren funktionellen SNP erklärt werden, welcher eine gegensätzliche regulatorische Funktion bedingt und in engem ‘Linkage disequilibrium' (LD) zum PPARγ tagSNP liegt.

Methoden: 13 HapMap SNPs im LD (r2=0,8) mit dem PPARγ Pro12Ala tagSNP wurden mittels Genomatix-Software bioinformatisch analysiert. Die regulatorische Funktion des SNP auf transkriptioneller Eben wurde mittels Luziferase und EMSA (‘electrophoretic mobiliy shift assay') Experimenten untersucht. DNA-bindende Proteine wurden mittels LC-MS/MS analysiert.

Ergebnisse: Basierend auf dem bioinformatischen Ansatz wurde der SNP rs4684847(C>T) für weitere funktionelle Studien ausgewählt. Dieser Polymorphismus liegt 6 kb upstream vom PPARγ2 Promotor in perfektem LD zur Pro12Ala Variante. Das seltene T-Allel führt in 3T3-L1 Adipozyten, in C2C12 Myozyten sowie in hepatischen Huh-7 Zellen zu einer signifikant höheren Luziferase Aktivität im Vergleich zum häufigen Allel. Im EMSA-Experiment zeigte sich eine allel-spezifische DNA-Protein Interaktion, die Spezifität des Komplexes wurde durch Kompetitions-Experimente bestätigt. Allel-spezifisch differentiell bindende Proteine wurden mittels LC-MS/MS untersucht, wofür vorläufige Resultate gezeigt werden.

Schlussfolgerungen: Der hier identifizierte cis-regulatorische SNP könnte die Transkription des PPARγ Gens erhöhen. Die widersprüchlichen Befunde, wonach das Ala12-Allel zu einer reduzierten Transaktivierenden Kapazität führt, gleichzeitig jedoch mit einer verbesserten Insulin-Sensitivität und einem veränderten BMI assoziiert ist, könnte durch diesen funktionellen Polymorphismus partiell erklärt werden.

Förderung: Die Arbeiten wurden gefördert durch die Else Kröner-Fresenius-Stiftung und durch das HelmholtzZentrum München im Rahmen des VID (Virtuelles Institut Diabetes).