Interaktion von Flotillin-2 mit desmosomalen Proteinen und Proteinen des EGFR-Signalweges: Etablierung der BioID-Methode

Abstract

Pemphigus Vulgaris ist eine bullöse Autoimmunerkrankung, die Blasen auf der Haut und Schleimhaut verursacht. Sie entsteht durch die Wirkung von IgG-Autoantikörpern gegen desmosomale Strukturproteine Desmoglein 1 und 3. Die Folge ist der Verlust der intraepidermalen Adhäsion von Keratinozyten. Die Flotillin- Proteinfamilie kommt ubiquitär vor und zeigt ein großes Spektrum an Funktionen, wobei Flotillin-1 und Flotillin-2 oft eng miteinander verknüpft sind. Diese Proteine assoziieren mit Adhäsions- bzw. Adapterproteinen von Desmosomen und nehmen eine essenzielle Rolle bei der Integrität und Stabilität von Zell-Zell-Kontakten ein. Zudem fungieren Flotilline als Signalvermittler und gerüstbauende Elemente. Eine Verankerung der Flotilline mit der Plasmamembran wird sowohl über Oligomerisierung, als auch über Myristylierung, Palmitylierung und Cholesterinverbindungen vermittelt. Ein Ziel meiner Arbeit war mit Hilfe der BioID-Methode desmosomale Interaktionspartner von Flotillin-2 in humanen Keratinozyten genauer zu untersuchen, um in diesem Rahmen auf mögliche physiologische als auch pathologische Zusammenhänge schließen zu können. Es konnten jedoch nur für BirA* stabile Zellinien generiert werden. Fusionskonstrukte des Wildtyp-Flotillin-2-BirA* sowie der Mutante (Y163F) konnten zwar kultiviert werden, jedoch zeigten diese keine Expression im Immunassay. Flotilline sind auch an bestimmten Signalwegen wie dem Mitogen-aktivierte Proteinkinasen Signalweg beteiligt, welcher durch den epidermalen Wachstumsfaktor stimuliert wird. Der MAPK-Signalweg stellt einen zentralen Mechanismus in der zellulären Signaltransduktion dar. Er spielt eine entscheidende Rolle bei der Übertragung von extrazellulären Signalen in intrazelluläre Antworten und reguliert diverse biologische Prozesse. Ein weiteres Anliegen meiner Untersuchungen war die Etablierung der BioID, um Interaktome von Flotillin-2 mit Komponenten dieses Weges zu untersuchen. Mit Hilfe des Enzym-Labelings konnten Interaktionspartner wie der EGFR und ERK identifizieren werden. In Abhängigkeit von der Aktivierung des EGFR mit EGF habe ich gezeigt, dass stärkere Interaktionen ohne Gabe des Liganden zu verzeichnen waren. Dabei interagiert die Mutante generell mehr mit dem EGFR, da sie im Gegensatz zum Wildtyp nicht endozytiert werden kann und in der Plasmamembran verbleibt. Weitere untersuchte Interaktionspartner wurden mit der verwendeten Biotinligase nicht identifiziert, da möglicherweise der Aktionsradius nicht ausreichte, um diese zu biotinylieren.