Untersuchungen zur zellulären Lokalisation der PI-3-Kinase γ mit Hilfe von EGFP-Fusionsproteinen

Wachowiak, Stefan

Die PI3Kγ ist im Rahmen von Signaltransduktions¬prozessen an vielfältigen zellulären Vorgängen in Immunzellen und Kardiomyozyten beteiligt. Die PI3Kγ kann dabei über ihre Lipidkinase-Aktivität, Proteinkinase-Aktivität oder direkte Protein-Protein-Interaktionen in die Signalvermittlung eingreifen. Das Enzym wird durch Gβγ-Untereinheiten heterotrimerer G-Proteine durch die GTPase Ras aktiviert. Ziel dieser Arbeit war es, die subzelluläre Lokalisation der PI-3-K γ und ihrer Domänen in unstimulierten Zellen zu untersuchen und Einfluß des Adapterproteins p101 zu beschreiben. Dazu wurden EGFP-Fusionsproteine des p110γ Wildtyps und der einzelnen Enzym-Domänen hergestellt und in verschiedenen Säugerzelllinien exprimiert und mittels konfokaler Laser-Scanning-Mikroskopie, Elektronenmikroskopie und Zellfraktionierung untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass der p110γ-Wildtyp ist auch ohne spezifische Rezeptorstimulation teilweise an der Plasmamembran gebunden vorliegt. Auch der N-Terminus, die Ras-Bindungs-Domäne und die helikale Domäne zeigen eine eindeutige Membran-bindung. Die C2-Domäne der PI-3-K γ ist überwiegend im Zellkern lokalisiert, außerdem konnten Wildtyp, N-Terminus und helikale Domäne im Kern nachgewiesen werden. In allen Untersuchungen zeigte sich, dass das Adapterprotein p101 keinen Einfluß auf die subzelluläre Lokalisation des Enzyms und seiner Domänen hat. Die Ergebnisse dieser Arbeit lassen den Schluß zu, dass die PI-3-K γ unabhängig von ihrer Enzymaktivität eine Funktion als scaffold-Protein besitzt. So könnte ein Teil des Enzympools an Membranen oder intrazelluläre Proteine gebunden vorliegen und als potentieller Interaktionspartner für intrazelluläre Proteine dienen und in zelluläre Steuerungsprozesse eingreifen. Da die PI-3-K γ und ein Teil ihrer Domänen auch im Zellkern zu finden sind, ist eine funktionelle Rolle der PI-3-K γ im Zellkern zu vermuten.

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Wachowiak, Stefan: Untersuchungen zur zellulären Lokalisation der PI-3-Kinase γ mit Hilfe von EGFP-Fusionsproteinen. 2011.

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