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Charakterisierung der physiologischen Funktionen des Interleukin-16-Vorläuferproteins

Karin Vollhardt

ISBN 978-3-8325-0095-5
109 pages, year of publication: 2002
price: 40.50 €
Interleukin-16 ist ein chemotaktisches Zytokin mit anti-retroviraler Aktivität, das durch proteolytische Spaltung eines Vorläuferproteins, Pro-IL-16, entsteht. Trotz zahlreicher Proteinbindungsmotive im Pro-IL-16 waren bisher weder Bindungspartner identifiziert worden, noch gab es Hinweise auf dessen Funktionen. Um hierzu erste Erkenntnisse zu erhalten, wurde mit Hilfe verschiedener Yeast Two-Hybrid Systeme nach interagierenden Proteinen gesucht.

Für das komplette Vorläuferprotein konnte im Ras Recruitment System eine Wechselwirkung mit Sorting Nexin-1 aufgezeigt werden, an der aminoterminale Bereiche von Pro-IL-16 beteiligt zu sein schienen. Die anschließende Überprüfung zeigte allerdings den artifiziellen Charakter dieser Bindung auf, da der Ras-Fusionsanteil für diese Wechselwirkung notwendig ist.

Aufgrund der Autoaktivierung hochsensitiver Hefesysteme durch aminoterminale Sequenzen von Pro-IL-16 konnten in diesen Systemen nur Deletionsmutanten untersucht werden, in denen die drei PDZ-Domänen der carboxyterminalen Hälfte des Proteins vorhanden waren. Im LexA-Yeast Two-Hybrid System sind vier interagierende Proteine identifiziert worden: (1) Die Schwere Kette von Ferritin, (2) das Zinkfingerprotein TSGA, dessen Funktion bisher unbekannt ist, (3) die Regulatorische Untereinheit 2 der Myosin-Phosphatase (MYPT2) und (4) die Myosin-bindende Untereinheit p85 der Protein-Phosphatase 1 (MBS85). Näher untersucht wurde die Wechselwirkung von MYPT2 und MBS85. Sie besitzen homologe carboxyterminale Enden und interagieren mit der PDZ-Domäne 2 von Pro-IL-16. Mit Hilfe von Deletionsmutanten konnte gezeigt werden, dass die identischen vier carboxyterminalen Aminosäuren an dieser Interaktion beteiligt sind. Dies bestätigt die bevorzugte Wechselwirkung von PDZ-Domänen mit den Carboxytermini ihrer Bindungspartner. Beide Proteine sind Bestandteil des Myosin-Phosphatase-Holoenzyms, das an der Regulation kontraktiler Prozesse in der Zelle beteiligt ist. Die Interaktion mit dem Vorläuferprotein von IL-16 deutet auf eine Funktion des Aktin-Myosin-Apparates beim subzellulären Transport des Pro-IL-16 hin. Alternativ ist auch eine direkte Beteiligung von Pro-IL-16 an kontraktilen Prozessen, die zur Migration aktivierter Leukozyten führen und durch das sezernierte Zytokin induziert werden, denkbar. Der spezifische Einfluss von Pro-IL-16 bei diesen Prozessen wird in weiterführenden Experimenten untersucht und ist Gegenstand zukünftiger Projekte.

Keywords:
  • Pro-Interleukin-16
  • Bindungspartner
  • Yeast-Two-Hybrid-Systeme

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