Charakterisierung der Interaktion von gp130 und Jak1

Diefenbach, Sandra Christiane; Heinrich, Peter C.

doi:urn:nbn:de:hbz:82-opus-20591

Charakterisierung der Interaktion von gp130 und Jak1 = Characterization of the interaction between gp130 and Jak1

Diefenbach, Sandra Christiane (Author)

2007

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Sandra Christiane Diefenbach

ImpressumAachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University 2007

Umfang101 S. : Ill., graph. Darst.

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2007

Genehmigende Fakultät
Fak10

Hauptberichter/Gutachter
Heinrich, Peter C. (Thesis advisor)

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2007-10-10

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-20591
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/62529/files/Diefenbach_Sandra.pdf

Einrichtungen

Lehrstuhl für Biochemie und Molekularbiologie (513000-2)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Medizin (frei) ; Jak1 (frei) ; gp130 (frei) ; Oberflächenexpression (frei) ; Hochregulation (frei) ; surface-expression (frei) ; upregulation (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 610

Kurzfassung
Die Signaltransduktion von vielen Zytokinrezeptoren wird durch intrazellulär assoziierte Tyrosinkinasen der Janusfamilie (Jaks) eingeleitet. Hauptgegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Interaktion zwischen Jaks und gp130, der Signal-transduzierenden Rezeptoruntereinheit von Interleukin (IL)-6-Typ-Zytokinen. Mit Hilfe von FRAP (fluorescence recovery after photobleaching)-Analysen in lebenden Zellen konnte zunächst demonstriert werden, dass die Kinase Jak1 die gleiche Mobilität aufweist wie das Transmembranprotein gp130, und zwar unabhängig von der Kinase-Aktivität. Die an gp130 gebundenen Jaks stehen also nicht im steten Austausch mit einem zytoplasmatischen pool. Dies deutet darauf hin, dass die gebildeten Komplexe dauerhaft Bestand haben. Im zweiten Teil der Arbeit konnte mit Hilfe der Durchflusszytometrie und einer neu etablierten Auswertungsmethode zudem gezeigt werden, dass die Oberflächenexpression von überexprimiertem gp130 durch die Co-Expression der Januskinasen Jak1, Jak2 und Tyk2 positiv beeinflusst werden kann. Jak3 bindet zwar ebenfalls an gp130, verursacht jedoch keine Steigerung von dessen Oberflächenexpression. Auch die Expression von endogenem gp130 scheint durch Jak1 beeinflusst zu werden, da Jak1-defiziente Fibrosarcom-Zellen weniger gp130 an der Oberfläche exprimieren als die zugehörigen Parentalzellen. Mit Hilfe von verschiedenen Jak1-Konstrukten wurde festgestellt, dass nicht die Kinaseaktivität, sondern die dreidimensionale strukturelle Integrität von Jak1 den für die Regulation wichtigen Faktor darstellt. Nach Mutation des zuvor für die Internalisierung als wichtig beschriebenen Dileucin-Motivs von gp130 wurde der Rezeptor bei Coexpression von Jak1 nicht mehr verstärkt auf der Zellmembran exprimiert. Daher ist gut vorstellbar, dass Internalisierung und recycling von gp130 bei diesem Effekt von Jak1 eine große Rolle spielen. Für die Zelle könnte dies als Qualitätskontrolle dienen, da gp130-Rezeptoren ohne gebundenes Jak1 rascher internalisiert oder in geringerem Ausmaß recycled würde. Dadurch sinkt die Wahrscheinlichkeit, dass ein Ligand an ein gp130-Molekül bindet, welches das Signal nicht weiterleiten kann.

The subject of this dissertation is the interaction of gp130 and Jak1. Two aspects of this interaction were the main focus: Using FRAP (fluorescence recovery after photobleaching), it was demonstrated that there the kinase Jak1 has the same mobility as gp130 regardless of its kinase activity. This means that there is no constant exchange with a cytoplasmatic pool of Jak1 and there is a constant association of Jak1 and gp130. In the second part of this dissertation, flow-cytometry was used to show that Jak1, Jak2 and Tyk2 have an influence on the surface expression of gp130. Not its kinase activity, but the 3-dimensional structure of Jak1 seems to be responsible for this effect. The upregulation seems to be dependend on internalization, because after mutation of the dileucin-motiv, no upregulation could be observed. This whole mechanism could serve as a quality-control so that only gp130 molecules which have bound Jak1 are on the cell surface to transduct the signals of the ligand.

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