HOX proteins are evolutionarily conserved homeodomain-containing transcription factors involved in hematopoiesis and patterning during embryogenesis. Their tasks as master regulators of embryonic development are achieved in large part through their ability to interact with co-factors of the PBX and MEIS/PREP families, which constitute the broader three amino-acid loop extension (TALE) class of homeodomain proteins. HOX, MEIS, and PBX have been implicated in leukemic hematopoiesis due to their association with hematological malignancies. The oncogenic function of MEIS1 in accelerating the onset of acute myeloid leukemia induced by HOX was mapped to its C-terminal transactivation domain, which is responsive to PKA signaling. This thesis extends our understanding regarding the mechanism by which MEIS1A executes its C-terminal transactivation function in vivo. We describe the involvement of CREB and its co-activators CBP and TORC in conferring the PKA-responsiveness of the ME1S1A C terminus. CREB mutants that fail to bind CBP or TORC also fail to promote PKA induction mediated by the C terminus of ME1S1A. TORC was further shown to be capable of bypassing the need for PKA to activate transcription by MEIS1, an ability endowed by its physical interaction with MEIS1. Chromatin immunoprecipitation (ChIP) demonstrated a concerted recruitment of endogenous MEIS1, TORC2, and CREB proteins on ME1S1 target genes. In addition, this thesis also characterizes the promoter of the murine Meis1 gene. Meis1 possesses multiple transcription start sites upstream of its translation initiation site. We identified a ME1S·PBX consensus recognition site within the Meis1 promoter and showed that PBX1 binds to this sequence in vitro. Our ChIP assay results further suggest an autoregulatory mode for the Meis1 gene as revealed by a co-occupancy of endogenous CREB, TORC2, PBX1, and MEIS1 itself on the Meis1 promoter. Collectively, this thesis proposes a mechanistic action conferred by CREB, CBP and TORC in the PKA-inducible transactivation of ME1S1A, and provides new information on the Meis1 promoter.

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Simon, Ming-yuen Lee. / Thesis (Ph.D.)--Chinese University of Hong Kong, 1999. / Includes bibliographical references (p. 239-257). / Electronic reproduction. Hong Kong : Chinese University of Hong Kong, [2012] System requirements: Adobe Acrobat Reader. Available via World Wide Web. / Mode of access: World Wide Web. / Abstracts in English and Chinese.

Diss. (sammanfattning Stockholm : Karol. inst. / Härtill 4 uppsatser.

Os craniofaringiomas são os tumores mais frequentes da região hipotálamohipofisária na faixa etária pediátrica. Apesar de serem histologicamente benignos, sua tendência infiltrativa e seu comportamento agressivo resultam em significante morbimortalidade. Histologicamente podem ser divididos em dois subtipos: adamantinomatosos e papilíferos. A patogênese dos craniofaringiomas é pouco compreendida. Mutações no gene CTNNB1, que codifica a proteína beta-catenina, são a única alteração molecular conhecida até o momento implicada na tumorigênese dos craniofaringiomas adamantinomatosos. Tais mutações afetam o sítio de degradação da beta-catenina, que passa a se acumular no citoplasma e no núcleo, ativando excessivamente a via de sinalização WNT, através da ligação aos fatores de transcrição da família LEF/TCF, levando a tumorigênese. Recentemente foi descoberto um novo mecanismo de determinação da linhagem celular hipofisária regulado pela beta-catenina, através do qual ela interage diretamente com o PROP1 para determinar a diferenciação celular hipofisária. De acordo com esse modelo, o complexo protéico PROP1/beta- catenina atua simultaneamente como repressor do HESX1 e ativador do PIT1, dependendo dos co-fatores associados. Pacientes com mutações germinativas inativadoras no PROP1 desenvolvem hipopituitarismo e podem apresentar aumento hipofisário com imagens de ressonância nuclear magnética (RNM) da região selar muitas vezes semelhantes àquelas dos craniofaringiomas, com hiperssinal em T1. Por outro lado, camundongos com expressão persistente do Prop1 exibem defeitos na regulação da proliferação celular hipofisária, incluindo cistos da bolsa de Rathke, hiperplasia adenomatosa e tumores, sugerindo que mutações com ganho de função no PROP1 também poderiam contribuir para a patogênese de tumores hipofisários em seres humanos. A semelhança entre as imagens de RNM dos pacientes com craniofaringiomas e daqueles com aumento hipofisário devido a mutações inativadoras no PROP1, e o fato de que camundongos transgênicos com expressão persistente do Prop1 apresentam aumento da susceptibilidade a tumores hipofisários, deram base a nossa hipótese de que uma desregulação na expressão do PROP1 em humanos poderia estar envolvida na patogênese dos craniofaringiomas adamantinomatosos. Esse trabalho teve como objetivo avaliar a presença de mutação somática no exon 3 do CTNNB1 e avaliar a expressão desse gene e do gene PROP1 em craniofaringiomas adamantinomatosos. Foram obtidas 14 amostras desse tipo de tumor por meio da ressecção terapêutica. As amostras foram submetidas à extração do RNA e posterior transcrição reversa para obtenção de cDNA. A partir do cDNA foi realizada PCR e sequenciamento do exon 3 do CTNNB1 em todas as amostras. Porém, a avaliação por PCR em tempo real foi realizada apenas em 12 amostras, devido à qualidade inadequada de 2 amostras para submissão a essa metodologia. Foram encontradas mutações missense, em heterozigose em 9 das 14 amostras, sendo 5 previamente descritas e 2 ainda não descritas em craniofaringiomas adamantinomatosos. Hiperexpressão do CTNNB1 foi encontrada em 7 amostras, sendo 5 com mutação e 2 sem mutação no CTNNB1.A hiperexpressão variou de 2,5 a 6,2 vezes maior que o pool de hipófise normal. Contudo, a expressão do PROP1 foi indetectável em todas as amostras. Concluímos que o aumento da expressão do CTNNB1 presente em 58% das amostras sugere o envolvimento também da hiperexpressão desse gene na etiopatogenia do craniofaringioma adamantinomatoso, enquanto a ausência de expressão do PROP1 afasta a participação desse gene na etiopatogenia do craniofaringioma adamantinomatoso / Craniopharyngiomas are the the commonest tumors to involve the hypothalamo-pituitary regions in childhood population. Histologically they are benign, and can be divided in two primary subtypes: the adamantinomatous and the papillary. Although histologically benign, their infiltrative tendency and aggressive behavior can result in great morbidity. The pathogenesis of craniopharyngiomas is poorly understood. To date, beta-catenin gene (CTNNB1) mutations have been identified only in the adamantinomatous subtype. These mutations affect the degradation target box of beta-catenin that accumulates in the cytoplasm and the nucleus increasing the transcriptional activity of WNT pathway through interaction with the transcription factors of LEF/TCF family, leading to tumorigenesis. Recently, an interaction between beta-catenin and PROP1 was described as a new mecanism for beta-catenindependent regulation of pituitary cell-lineage determination. According to this novel model, the PROP1/beta-catenin proteic complex would act as a binary switch to simultaneously repress the transcription factor HESX1 and to activate expression of transcription factor PIT1, depending on the associated cofactors. Patients with loss-of-function mutations in PROP1 present combined pituitary hormonal deficiency generally associated with pituitary enlargement and the magnetic resonance imaging (MRI) of the sellar region in these patients sometimes resembles that of the craniopharyngiomas, with T1 hyperintense signal. On the other hand, transgenic mice with persistent Prop1 expression exhibit defects consistent with misregulation of pituitary cell proliferation, including adenomatous hyperplasia with formation of Rathke\'s cleft cysts and tumors suggesting that misregulation of PROP1 expression in human could contribute to pathogenesis of pituitary tumors. The similarity between the MRI images of craniopharyngiomas patients and that of patients with loss-of-function mutations in PROP1, associated with the fact that transgenic mice with persistent Prop1 expression exhibit increased susceptibility to pituitary tumors gave rise to our hypothesis that a misregulation of PROP1 expression could be involved in the pathogenesis of adamantinomatous craniopharyngiomas. The aim of this study was to analyze the presence of somatic mutations in exon 3 of CTNNB1 and the expression pattern of this gene and the PROP1 gene in adamantinomatous craniopharyngiomas. Fourteen samples were obtained from therapeutic surgery and submitted to RNA extraction and reverse transcription in order to produce the cDNA. The cDNA was used as a template to CTNNB1 exon 3 PCR reaction followed by direct sequencing of all samples. However, the real-time RT-PCR analysis was realized only in 12 samples, since 2 of them had an insufficient quality for this method. Missence, heterozygous mutations were found in 9 out of 14 samples; five were previously described and 2 not yet described in adamantinomatous craniopharyngiomas. Overexpression of CTNNB1 was found in 7 samples, which them 5 with CTNNB1 mutation 2 whitout. The overexpression ranged from 2.5 to 6.2 fold more than pituitary normal pool. However, the PROP1 expression was undetectable in all the samples. We could conclude that the amount of 58% CTNNB1 overexpressed samples suggest also a role of this overexpression in the pathogenesis of adamantinomatous craniopharingiomas, while the undetectable levels of PROP1 exclude a role of this gene in the pathogenesis of adamantinomatous craniopharingiomas

Os craniofaringiomas são os tumores mais frequentes da região hipotálamohipofisária na faixa etária pediátrica. Apesar de serem histologicamente benignos, sua tendência infiltrativa e seu comportamento agressivo resultam em significante morbimortalidade. Histologicamente podem ser divididos em dois subtipos: adamantinomatosos e papilíferos. A patogênese dos craniofaringiomas é pouco compreendida. Mutações no gene CTNNB1, que codifica a proteína beta-catenina, são a única alteração molecular conhecida até o momento implicada na tumorigênese dos craniofaringiomas adamantinomatosos. Tais mutações afetam o sítio de degradação da beta-catenina, que passa a se acumular no citoplasma e no núcleo, ativando excessivamente a via de sinalização WNT, através da ligação aos fatores de transcrição da família LEF/TCF, levando a tumorigênese. Recentemente foi descoberto um novo mecanismo de determinação da linhagem celular hipofisária regulado pela beta-catenina, através do qual ela interage diretamente com o PROP1 para determinar a diferenciação celular hipofisária. De acordo com esse modelo, o complexo protéico PROP1/beta- catenina atua simultaneamente como repressor do HESX1 e ativador do PIT1, dependendo dos co-fatores associados. Pacientes com mutações germinativas inativadoras no PROP1 desenvolvem hipopituitarismo e podem apresentar aumento hipofisário com imagens de ressonância nuclear magnética (RNM) da região selar muitas vezes semelhantes àquelas dos craniofaringiomas, com hiperssinal em T1. Por outro lado, camundongos com expressão persistente do Prop1 exibem defeitos na regulação da proliferação celular hipofisária, incluindo cistos da bolsa de Rathke, hiperplasia adenomatosa e tumores, sugerindo que mutações com ganho de função no PROP1 também poderiam contribuir para a patogênese de tumores hipofisários em seres humanos. A semelhança entre as imagens de RNM dos pacientes com craniofaringiomas e daqueles com aumento hipofisário devido a mutações inativadoras no PROP1, e o fato de que camundongos transgênicos com expressão persistente do Prop1 apresentam aumento da susceptibilidade a tumores hipofisários, deram base a nossa hipótese de que uma desregulação na expressão do PROP1 em humanos poderia estar envolvida na patogênese dos craniofaringiomas adamantinomatosos. Esse trabalho teve como objetivo avaliar a presença de mutação somática no exon 3 do CTNNB1 e avaliar a expressão desse gene e do gene PROP1 em craniofaringiomas adamantinomatosos. Foram obtidas 14 amostras desse tipo de tumor por meio da ressecção terapêutica. As amostras foram submetidas à extração do RNA e posterior transcrição reversa para obtenção de cDNA. A partir do cDNA foi realizada PCR e sequenciamento do exon 3 do CTNNB1 em todas as amostras. Porém, a avaliação por PCR em tempo real foi realizada apenas em 12 amostras, devido à qualidade inadequada de 2 amostras para submissão a essa metodologia. Foram encontradas mutações missense, em heterozigose em 9 das 14 amostras, sendo 5 previamente descritas e 2 ainda não descritas em craniofaringiomas adamantinomatosos. Hiperexpressão do CTNNB1 foi encontrada em 7 amostras, sendo 5 com mutação e 2 sem mutação no CTNNB1.A hiperexpressão variou de 2,5 a 6,2 vezes maior que o pool de hipófise normal. Contudo, a expressão do PROP1 foi indetectável em todas as amostras. Concluímos que o aumento da expressão do CTNNB1 presente em 58% das amostras sugere o envolvimento também da hiperexpressão desse gene na etiopatogenia do craniofaringioma adamantinomatoso, enquanto a ausência de expressão do PROP1 afasta a participação desse gene na etiopatogenia do craniofaringioma adamantinomatoso / Craniopharyngiomas are the the commonest tumors to involve the hypothalamo-pituitary regions in childhood population. Histologically they are benign, and can be divided in two primary subtypes: the adamantinomatous and the papillary. Although histologically benign, their infiltrative tendency and aggressive behavior can result in great morbidity. The pathogenesis of craniopharyngiomas is poorly understood. To date, beta-catenin gene (CTNNB1) mutations have been identified only in the adamantinomatous subtype. These mutations affect the degradation target box of beta-catenin that accumulates in the cytoplasm and the nucleus increasing the transcriptional activity of WNT pathway through interaction with the transcription factors of LEF/TCF family, leading to tumorigenesis. Recently, an interaction between beta-catenin and PROP1 was described as a new mecanism for beta-catenindependent regulation of pituitary cell-lineage determination. According to this novel model, the PROP1/beta-catenin proteic complex would act as a binary switch to simultaneously repress the transcription factor HESX1 and to activate expression of transcription factor PIT1, depending on the associated cofactors. Patients with loss-of-function mutations in PROP1 present combined pituitary hormonal deficiency generally associated with pituitary enlargement and the magnetic resonance imaging (MRI) of the sellar region in these patients sometimes resembles that of the craniopharyngiomas, with T1 hyperintense signal. On the other hand, transgenic mice with persistent Prop1 expression exhibit defects consistent with misregulation of pituitary cell proliferation, including adenomatous hyperplasia with formation of Rathke\'s cleft cysts and tumors suggesting that misregulation of PROP1 expression in human could contribute to pathogenesis of pituitary tumors. The similarity between the MRI images of craniopharyngiomas patients and that of patients with loss-of-function mutations in PROP1, associated with the fact that transgenic mice with persistent Prop1 expression exhibit increased susceptibility to pituitary tumors gave rise to our hypothesis that a misregulation of PROP1 expression could be involved in the pathogenesis of adamantinomatous craniopharyngiomas. The aim of this study was to analyze the presence of somatic mutations in exon 3 of CTNNB1 and the expression pattern of this gene and the PROP1 gene in adamantinomatous craniopharyngiomas. Fourteen samples were obtained from therapeutic surgery and submitted to RNA extraction and reverse transcription in order to produce the cDNA. The cDNA was used as a template to CTNNB1 exon 3 PCR reaction followed by direct sequencing of all samples. However, the real-time RT-PCR analysis was realized only in 12 samples, since 2 of them had an insufficient quality for this method. Missence, heterozygous mutations were found in 9 out of 14 samples; five were previously described and 2 not yet described in adamantinomatous craniopharyngiomas. Overexpression of CTNNB1 was found in 7 samples, which them 5 with CTNNB1 mutation 2 whitout. The overexpression ranged from 2.5 to 6.2 fold more than pituitary normal pool. However, the PROP1 expression was undetectable in all the samples. We could conclude that the amount of 58% CTNNB1 overexpressed samples suggest also a role of this overexpression in the pathogenesis of adamantinomatous craniopharingiomas, while the undetectable levels of PROP1 exclude a role of this gene in the pathogenesis of adamantinomatous craniopharingiomas