Die Rolle von Flotillin-1-Mutanten im EGFR/MAPK-Signalweg

Abstract

Flotilline gehören zu der hochkonservierten SPFH-Proteinfamilie und kommen ubiquitär vor. Erstmals wurden sie im Zusammenhang mit der Regeneration von retinalen Ganglionzellen des Goldfisches entdeckt. Sie sind in der Lage, mittels Fettsäuremodifikationen und Oligomerisierung mit der Membran zu assoziieren. Des Weiteren sind Flotilline an vielen Prozessen beteiligt. Darunter fallen die Zell- Zelladhäsion, diverse Membrantransportwege und Signaltransduktionskaskaden. Der EGF-induzierte Signalkaskade ist einer davon. Sie ist an der Regulation der Zellproliferation, der Zelldifferenzierung und Zellmigration beteiligt. Die Stimulation mit dem Wachstumsfaktor EGF führt zur Phosphorylierung multipler Tyrosinreste der Flotilline-1 und -2. Die Abwesenheit von Flotillinen führt nicht nur zur Beeinträchtigung der EGFR-Aktivierung, sondern auch der nachgeschalteten MAPK-Signalkaskade. In Flotillin-1-Knockdown HeLa-Zellen konnte gezeigt werden, dass es zu einer reduzierten Phosphorylierung kommt, wohingegen in Knockdown MC7F-Zellen ein gegenläufiger Effekt ausgelöst wird. Die vorliegende Arbeit beschäftigte sich hauptsächlich mit Flotillin-1 und deren Effekt auf den EGFR/MAPK-Signalweg in Flotillin-Knockout Zellen. Dafür setzte man mehrere Tyrosin-Mutanten von Flotillin-1 ein, um so herauszufinden, inwiefern die EGFR- Aktivierung und weiter abwärts der Signalkaskade die Phosphorylierung der MAPK- Komponente Erk beeinflusst wird. Anhand der Mutanten konnte auch die Hetero- Oligomerisierung untersucht werden und so festgestellt werden, inwieweit die Interaktion zwischen mutiertem Flotillin-1 und endogenem Flotillin-2 verändert wird. Die Untersuchungen ergaben, dass es in Flotillin-1-Knockout HEK-Zellen zu einer tendenziellen Verstärkung der EGFR- und Erk-Aktivierung kam. Außerdem konnte festgestellt werden, dass die Tyrosin-Reste Y160F und Y56F des Flotillin-1 eine Schlüsselrolle im Zusammenhang mit der Hetero-Oligomerisierung einnimmt. Demzufolge lässt sich feststellen, dass multiple Tyrosinreste der Flotillin-Proteine eine bedeutende Funktion tragen und bei Veränderung einen erheblichen Einfluss auf regulierende Funktionen der Zelle haben. Die EGFR-Aktivierung und der MAPK-Signalweg werden jedoch nicht nur durch die Mutation des Flotillins beeinträchtigt, sondern auch durch weitere Faktoren, wie zum Beispiel der Zelltyp und die Art des Knockdowns beeinflusst.