Untersuchungen zur dynamischen Regulation der Interaktion von RGS7 mit dem Adapterprotein 14-3-3

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.

Author dc:creator

• Johnsen, Marc

Contributors dc:contributor

• Walz, Gerd

• RGS Proteine
• RGS7, RGS3
• 14-3-3
• phoshorylierungsabhängige Interaktion
• Regulator of g-protein signaling
• phosphorylation

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