Analysen zum Kernimport von Notch1

Hünniger, Kerstin

Der Notch Signalweg ist ein wichtiges Regulationssystem für die Entwicklung und Selbsterneuerung verschiedener Gewebe. Eine Besonderheit dieser Signalkaskade stellt die Funktion von Notch als Oberflächen-Rezeptor und direkter Regulator der Genexpression dar. Die Aktivierung und Signalübertragung von Notch erfordert daher die proteolytische Freisetzung der intrazellulären Domäne (NICD), welche nach dem Transport in den Zellkern die Transkription zellspezifischer Gene anschaltet. Bis heute existieren nur wenige Kenntnisse über die Mechanismen, die den Kernimport von NICD vermitteln. Frühere Studien weisen zwar auf den klassischen Importin α/β1-Transportweg in diesem Zusammenhang hin, dennoch fehlten bisher eine Charakterisierung der potentiellen Transportsignale sowie die Aufklärung des genauen Kerntransportmechanismus. Daher war es das Ziel der vorliegenden Arbeit, den Kernimport von NICD im Detail zu analysieren. Der erste Abschnitt zielte auf die Identifizierung des funktionellen Kernlokalisierungssignals (NLS) sowie der Importrezeptoren, welche dieses Transportsignal erkennen. Anhand vorausgegangener Studien war bereits bekannt, dass die intrazelluläre Domäne von Notch1 vier potentielle klassische Kernlokalisierungssignale (NLS1 - NLS4) enthält. Durch die Anwendung von Mutationsanalysen konnte nachgewiesen werden, dass ausschließlich das NLS3 für den Transport von NICD in den Zellkern essentiell ist. In Abhängigkeit von dieser Sequenz interagiert NICD mit den Importinen α3, α4 und α7, welche als Adapterproteine für den klassischen Importin α/β1-Transportweg agieren. Zudem konnten für die verschiedenen Isoformen unterschiedliche Affinitäten gegenüber NICD dokumentiert werden. So zeigte Importin α4 die stärkste und Importin α7 die schwächste Bindung an NICD. Weiterhin wurde mittels Reportergen- und immunzytochemischer Analysen demonstriert, dass die Importine α3, α4 und α7 den Kernimport von NICD in vivo vermitteln. Allerdings scheinen hierbei vor allem die Importine α3 und α4 von Bedeutung zu sein. Importin α7 spielt in diesem Zusammenhang wahrscheinlich eine untergeordnete Rolle.

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Hünniger, Kerstin: Analysen zum Kernimport von Notch1. 2010.

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