{"id":{"repo_id":"freiburg-diss","oai_identifier":"oai:freidok.uni-freiburg.de:1422"},"canonical_url":"https://search.dev.ndltd.org/etd/freiburg-diss/oai:freidok.uni-freiburg.de:1422","repository":{"repo_id":"freiburg-diss","name":"University of Freiburg","base_url":"https://freidok.uni-freiburg.de/oai/oai2.php"},"display":{"title":"Untersuchungen zur dynamischen Regulation der Interaktion von RGS7 mit dem Adapterprotein 14-3-3","abstract":"Das System aus G-Protein gekoppeltem Rezeptor, heterotrimerem G-Proteinkomplex und seinen Effektoren nimmt eine entscheidende Rolle in der Weiterleitung von Signalen in allen höheren Lebewesen ein. Lange stellte sich die Frage, wie die insuffiziente Inaktivierung dieses Systems in vitro und in vivo so beschleunigt wird, daß das System in Millisekunden wieder bereit ist, auf neue Reize zu reagieren. Die Entdeckung der RGS-Proteine als GTPase-aktivierende Proteine der Gai-, Gaq- und Ga12/13-Untereinheiten klärte diese offensichtliche Diskrepanz. RGS-Proteine wirken als molekulare Ausschalter der G-Protein-abhängigen Signaltransduktion. Die extreme Wirksamkeit der RGS-Proteine erfordert eine effektive Kontrolle ihrer Aktivität. Eine entscheidende Rolle hierbei spielt 14-3-3, das mit RGS7 phosphorylierungsabhängig interagiert. Für die Promotionsarbeit ergab sich daraus nun die Frage, wann RGS7 an 14-3-3 gebunden ist und welche Mediatoren die Bindung beeinflussen? Von besonderem Interesse war der vermehrt im Initialstadium der Sepsis auftretende Immunmodulator TNF-a, der auch bei der Ubiquitin-Proteasom-abhängigen Degradation von RGS7 eine Rolle spielt. Da TNF-a über die Inhibition der Degradation zur Heraufregulation von RGS7 führt, erschien die Frage besonders interessant, ob TNF-a auch die 14-3-3-Interaktion und somit die RGS7-Funktion direkt beeinflussen würde. <br>Wir konnten nun zeigen, daß RGS7 sowohl in vitro als auch in vivo phosphoryliert wird, und zwar an Serin 434 in der 14-3-3 Bindungsstelle. Mit Hilfe eines phosphospezifischen Antikörpers gelang der Nachweis, daß TNF-a die Dephosphorylierung von Serin 434 in RGS7 induziert. Diese Dephosphorylierung von RGS7 war assoziiert mit einem Verlust der 14-3-3-Interaktion. Da die Aufhebung der 14-3-3-Interaktion als molekularer Schalter zur Kontrolle der RGS-Funktion in vivo fungiert, kommt die Dephosphorylierung mit konsekutivem Verlust der 14-3-3-Interaktion einer Aktivierung von RGS7 gleich. Mittlerweile liegen im Labor weitreichende elektrophysiologische Untersuchungen vor, die diese Hypothese bestätigen und unsere Arbeit somit abrunden.","abstract_html":"Das System aus G-Protein gekoppeltem Rezeptor, heterotrimerem G-Proteinkomplex und seinen Effektoren nimmt eine entscheidende Rolle in der Weiterleitung von Signalen in allen höheren Lebewesen ein. 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Da TNF-a über die Inhibition der Degradation zur Heraufregulation von RGS7 führt, erschien die Frage besonders interessant, ob TNF-a auch die 14-3-3-Interaktion und somit die RGS7-Funktion direkt beeinflussen würde. <br>Wir konnten nun zeigen, daß RGS7 sowohl in vitro als auch in vivo phosphoryliert wird, und zwar an Serin 434 in der 14-3-3 Bindungsstelle. Mit Hilfe eines phosphospezifischen Antikörpers gelang der Nachweis, daß TNF-a die Dephosphorylierung von Serin 434 in RGS7 induziert. Diese Dephosphorylierung von RGS7 war assoziiert mit einem Verlust der 14-3-3-Interaktion. Da die Aufhebung der 14-3-3-Interaktion als molekularer Schalter zur Kontrolle der RGS-Funktion in vivo fungiert, kommt die Dephosphorylierung mit konsekutivem Verlust der 14-3-3-Interaktion einer Aktivierung von RGS7 gleich. Mittlerweile liegen im Labor weitreichende elektrophysiologische Untersuchungen vor, die diese Hypothese bestätigen und unsere Arbeit somit abrunden.","The system consisting of G-protein coupled receptor, heterotrimeric protein complex and its effectors is crucial for the transmission of signals in all higher beings. Long before this discovery arose the question how the insufficient inactivation of this system in vitro and in vivo was accelerated in a manner so that the system was able to react to new stimuli once again in milliseconds. The discovery of RGS proteins as GTPase activating proteins of G-alpha-i, G-alpha-q and G-alpha-12/13 subunits explained this obvious discrepancy. RGS proteins act as molecular off-switches for G-protein depending signal transduction. The high effectiveness of RGS proteins requires an effective control of their activity. The crucial role in this context plays 14-3-3 which interacts with RGS7 depending on its phosphorylation status. We were confronted with the question, when RGS7 is bound to 14-3-3 and which mediators influence this binding? We were especially interested into the immuno modulator TNF alpha which is found in higher quantities in the initial stadium of sepsis and which also plays a role in the ubiquitin-proteasome dependent degradation of RGS7. TNF alpha leads to the upregulation of RGS7 through the inhibition of its degradation. We wanted to know if TNF alpha also influences the 14-3-3 interaction and, thus, the RGS7 function. <br>We were now able to show that RGS7 is phosphorylated as well in vitro as in vivo. The phosphorylation takes place at serin 434 in the 14-3-3 binding domain. With the help of a phosphospecific antibody we could show, that TNF alpha induces the dephosphorylation of serin 434 in RGS7. This dephosphorylation of RGS7 was associated with a loss of the interaction with 14-3-3. Because the abolition of the 14-3-3 interaction functions as a molecular switch to control RGS function in vivo, the dephosphorylation and the consecutive loss of 14-3-3 interaction act as a RGS7 activation. Meanwhile further electrophysiological experiments in our laboratory rounded down our hypothesis."]},{"key":"dc:format.medium","label":"Dc Format Medium","values":["application/pdf"]},{"key":"dc:title","label":"Title","values":["Untersuchungen zur dynamischen Regulation der Interaktion von RGS7 mit dem Adapterprotein 14-3-3","Investigation on the dynamic regulation of the interaction of RGS7 with the adapter protein 14-3-3"]}]}],"canonical_facts":{"dc:contributor":["Walz, Gerd"],"dc:creator":["Johnsen, Marc"],"dc:description.abstract":["Das System aus G-Protein gekoppeltem Rezeptor, heterotrimerem G-Proteinkomplex und seinen Effektoren nimmt eine entscheidende Rolle in der Weiterleitung von Signalen in allen höheren Lebewesen ein. 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Mittlerweile liegen im Labor weitreichende elektrophysiologische Untersuchungen vor, die diese Hypothese bestätigen und unsere Arbeit somit abrunden.","The system consisting of G-protein coupled receptor, heterotrimeric protein complex and its effectors is crucial for the transmission of signals in all higher beings. Long before this discovery arose the question how the insufficient inactivation of this system in vitro and in vivo was accelerated in a manner so that the system was able to react to new stimuli once again in milliseconds. The discovery of RGS proteins as GTPase activating proteins of G-alpha-i, G-alpha-q and G-alpha-12/13 subunits explained this obvious discrepancy. RGS proteins act as molecular off-switches for G-protein depending signal transduction. The high effectiveness of RGS proteins requires an effective control of their activity. The crucial role in this context plays 14-3-3 which interacts with RGS7 depending on its phosphorylation status. 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