Forschungsbericht 1995-96 | |
Institut für Neuro- und Verhaltensbiologie Badestraße 9 48149 Münster Tel. (0251) 83 - 2 38 94 FAX (0251) 83 - 2 83 90 Geschf. Direktorin: Prof. Dr. A. Barnekow | |
Forschungsschwerpunkte 1995 - 1996 Fachbereich 18 - Biologie Institut für Neuro- und Verhaltensbiologie Arbeitsbereich Experimentelle Tumorbiologie (Prof. Dr. A. Barnekow) |
Funktion von GTP-bindenden Proteinen im intrazellulären Transport und bei der Organisation des Zytoskeletts.
Die kleinen GTPasen aus der ras-Superfamilie stellen molekulare Schalter dar, die eine ganze
Reihe essentieller Vorgänge in der eukaryotischen Zelle steuern.
Im Mittelpunkt der Untersuchungen stehen neben den rab6 und den rab1 Proteinen, zwei
Mitgliedern der rab/YPT Familie, auch das rho Protein. Sowohl das rab1 als auch das rab6
Protein sind auf den Membranen des rauhen endoplasmatischen Retikulums beziehungsweise
auf den Cisternen des Golgiapparates lokalisiert und steuern den Transport von Lipidvesikeln.
Die verschiedenen Mitglieder der rho Familie regulieren als Stellglieder in einer
Signaltransduktionskette den Organisationsgrad des polymerisierten Aktins und sind somit
auch an Aktin-abhängigen Transportprozessen beteiligt.
Mit der Kombination aus molekularbiologischen, biochemischen und immunologischen
Methoden wird der Zytosol/Membranzyklus des rab1 und des rab6 Proteins analysiert.
Untersuchungen in verschiedenen Säuger- und Insektenzellinien haben gezeigt,
daß die posttranslationale Modifikation des rab6 Proteins durch die Nukleotid-induzierte
Konformation der rab Proteine bestimmt wird. Nur die GDP gebundene Form des rab6
Polypeptids wird mit Geranylgeranylresten modifiziert. Die Konformation, welche durch das
gebundene Guanosylnukleotid (GDP oder GTP) bestimmt wird, ist auch die Voraussetzung
für die Translokation des rab6 Proteins an die Membranen des Golgiapparates. Für
die Anbindung an die Golgimembranen ist ein Austausch des gebundenen GDP gegen GTP
nötig. In weiteren Untersuchungen konnte die Funktion des rab6 Proteins bei der
Organisation des Golgiapparates belegt werden. Transfektionsexperimente in
Säugerzellen haben gezeigt, daß die Expression von rab6 Proteinen, die konstitutiv
in der GDP-Form verbleiben, oder auch des rabGDI Proteins, ein rab regulierendes Protein,
welches den Austausch von GDP gegen GTP verhindert, zur Vesikulierung des Golgiapparates
führt.
Mittels der "yeast-two-hybrid" Methode werden neue Interaktionspartner der rab1 und rab6
Proteine identifiziert. Das "yeast-two-hybrid"-System wird weiterhin eingesetzt, um die Bindung
von rab1/rab6 an bereits bekannte Interaktionspartner auf molekularer Ebene qualitativ und
quantitativ zu erfassen.
Die Suche nach zellulären Interaktionspartnern ist auch das Ziel der Untersuchungen
zum rho Protein. Nach Etablierung spezifischer Zellinien, welche verschiedene
Punktmutationen der rhoA cDNA, die zur Expression eines daueraktiven bzw. inaktiven rho
Proteins führen, exprimieren, konnte gezeigt werden, daß daueraktivierte Formen
des rho Proteins zur partiellen Rekonstitution des Aktin-Zytoskeletts in durch das
Onkogenprodukt, pp60v-src, transformierten Rattenfibroblasten,
führen. Neben den Veränderungen des Aktinzytoskeletts studieren wir in solchen
Zellinien auch den Einfluß von aktivierten rho Proteinen auf weitere zelluläre
Transformationsparameter.
Drittmittelgeber:
Beteiligte Wissenschaftler:
Hans-Joachim Peter