Interaktionsanalysen zwischen Flotillinen und Desmocollinen

Abstract

Der Zusammenhalt von Geweben, welche starken mechanischen Belastungen ausgesetzt sind, wird maßgeblich über die Zell-Zell-Kontakte der Desmosomen generiert. Sie werden aus verschiedenen Adhäsionsproteinen zusammengesetzt, was nur unter der Voraussetzung einer geregelten Assemblierung der einzelnen Komponenten funktioniert. Die Gruppe der desmosomalen Cadherine schafft dabei den Verbund im Extrazellulärraum zwischen zwei Zellen. Sie werden vertreten durch die Desmogleine und Desmocolline. Der Auf- und Abbau von Desmosomen innerhalb der Plasmamembran konnte in speziellen Membrankomponenten lokalisiert werden, welche mit Cholesterol und Sphingolipiden angereichert sind, die sogenannten Membran Rafts. Flotillin-1 und -2 sind Proteine, deren Affinität für Membran Rafts besonders hoch ist. Sie sind an Prozessen wie Signaltransduktion, Axon Regeneration und Aktin-Dynamik beteiligt. Darüber hinaus wurden sie gehäuft mit Zelladhäsion in Verbindung gebracht. Es ist bereits bekannt, dass sie in Desmosomen an einer Stabilisation von Desmogleinen an der Plasmamembran und in Zellkontakten beteiligt sind, wodurch die pathologische Internalisierung verhindert wird. Der Einfluss von Flotillinen auf Desmocolline ist noch weitgehend unerforscht, jedoch wurde bereits deutlich, dass sie eine Bindung miteinander eingehen. Ziel meiner Versuche war es, mit Hilfe neu generierter GST-Fusionsproteine die Interaktionsstelle von Desmocollinen und Flotillinen genauer zu charakterisieren. Die Ergebnisse zeigten, dass die Intrazelluläre Cadherin-like Sequenz (ICS) nicht der gesamten Bindungssequenz der Flotilline entspricht. Sie allein ist nicht in der Lage, die gleiche Bindung wie die gesamte zytoplasmatische Domäne zu generieren. Folglich muss die gesuchte Sequenz auch den intrazellulären Anker (IA) oder Teile dessen beinhalten, um die vollständige Bindung zu erzeugen. Des Weiteren wurde das Bindungsverhalten von Flotillin-2 Tyrosin-Mutanten und Desmocollin-3a untersucht. Darüber hinaus wurden Interaktionsanalysen mit Zellen durchgeführt, in welchen durch EGF-Stimulation induzierte Phosphorylierungen der Flotillin-Mutanten erfolgten. Dabei wurde deutlich, dass Tyrosin-163 von Flotillin-2 die Bindung an Desmocollinen am stärksten beeinflusst. Es verursacht in seiner physiologischen Form eine Hemmung dieser Bindung. Somit war auch die Mutante 7xYF in der Lage die Bindung zu steigern, da sie lediglich Tyrosin-27 aufweist. Man gewann zusätzlich Aufschluss über den Einfluss der Phosphorylierungen. Auch sie führen zu geminderter Bindung zwischen Flotillin-2 und Desmocollin-3a, wenn auch dies nicht durch die Phosphorylierung des Flotillins an sich verursacht ist. Diese neuen Erkenntnisse können eine weitere Einflussnahme auf die Bindungen zwischen Flotillinen und Desmocollinen ermöglichen und so möglicherweise zu Therapieansätzen für Autoimmundermatosen oder Krebs führen.