Neph-Proteine interagieren mit dem Multiadapterprotein ZO-1

Die Studie hereditärer Erkrankungen des glomerulären Filters der Niere hat zu einem dramatischen Wissenszuwachs und einem komplett neuen Verständnis der Funktion des Nierenfilters und der Entstehung des nephrotischen Syndroms geführt. Neph-Proteine wurden als Proteine der Schlitzmembran des Podozyten identifiziert und von unserer Arbeitsgruppe charakterisiert. Diese Arbeit hatte nun zum Ziel zu untersuchen, ob Neph-Proteine mit dem PDZ-Domänen-Protein ZO-1 interagieren und ob ZO-1 so in die Neph-induzierte Signaltransduktion involviert ist. Wir konnten hier in der Tat zeigen, dass der zytoplasmatische Schwanz der transmembranären Zelladhäsionsmoleküle Neph1-3 mit dem auf der zytosolischen Seite der Schlitzmembran lokalisierten Multiadapterprotein ZO-1 interagiert. Diese Interaktion konnte für Neph1 in vivo nachgewiesen und spezifisch der ersten PDZ-Domäne von ZO-1 sowie dem C-terminalen PDZ-Domänen-Bindemotiv von Neph-Proteinen zugeordnet werden. Da der Austausch des Threonins an Position –2 des PDZ-Domänen-Bindemotifs gegen Glutamat (Neph1 T787E) nahezu zur Aufhebung dieser Interaktion führte, kann vermutet werden, dass die Neph1-ZO-1-Komplexformierung dynamisch durch Phosphorylierung reguliert ist. In Nieren adulter Mäuse fand sich eine perfekte Kolokalisation von Neph1 und ZO-1 sowohl in der Immunfluoreszenzmikroskopie als auch in der konfokalen Mikroskopie. Dabei zeigte die Färbung ein für die podozytären Fußfortsätze typisches Bild. Bindung von ZO-1 an Neph1 führte zu einer dramatischen Verstärkung der Neph1-Tyrosinphosphorylierung, was darauf hin deutet, dass ZO-1 Signaltransduktionskomponenten rekrutiert, die ihrerseits die von Neph1 ausgehende Signaltransduktion modulieren. Da ZO-1 auch mit zytoskelettalen Komponenten wie zum Beispiel Aktin interagiert, könnte über die Bindung von Neph1 an ZO-1 eine Brücke zwischen der Schlitzmembran und dem Zytoskelett der podozytären Fußfortsätze zustande kommen. Zusammenfassend zeigt diese Arbeit zum ersten Mal, wie transmembranäre Proteine der Schlitzmembran rekrutiert werden. Diese Daten könnten Ausgangspunkt sein für weitere Studien zur Regulation des dynamischen Schlitzmembranproteinkomplexes und öffnen einen neuen Zugang für Untersuchungen zur molekularen Pathogenese des nephrotischen Syndroms.

Author dc:creator

• Schmidts, Miriam

Contributors dc:contributor

• Benzing, Thomas

• Schlitzmembran
• ZO-1
• Neph-Proteine
• PDZ-Domäne
• Signaltransduktion
• nephrotic syndrome
• slit diaphragm
• Neph proteins
• signal transduction

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