Zusammenfassung
Zusammenfassung
Der evolutionär stark konservierte Wnt/b-Catenin-Signaltransduktionsweg
reguliert eine Vielzahl essenzieller biologischer Prozesse. Aberrante Aktivierung
des Signalwegs führt zur Entstehung von Tumoren. Das zentrale Effektormolekül
b-Catenin wird daher streng durch Proteolyse reguliert.
Den kontinuierlichen proteosomalen Abbau und die dafür notwendige Phosphorylierung
von b-Catenin gewährleistet ein zytoplasmatischer
Multiproteinkomplex, dessen Rückgrat von den Gerüstproteinen Conductin
oder Axin gebildet wird. Im Rahmen dieser Arbeit wurden mit Hilfe des Hefe-2-Hybrid-Systems
neue Interaktionspartner von Conductin als potentielle b-Catenin-Regulatoren
identifiziert und deren Wirkmechanismen charakterisiert.
Zunächst wurde der Einfluss von Conductin auf die Signalaktivität
von b-Catenin untersucht. Conductin konnte in unserer
Arbeitsgruppe neu identifiziert werden, und der erste Abschnitt der vorliegenden
Arbeit ist Teil der von Behrens et al. (1998), durchgeführten funktionellen
Charakterisierung. Dazu wurde ein Testsystem auf Basis eines synthetischen Wnt-Zielgens
etabliert und damit die Funktion Conductins als negativer Regulator des Wnt/b-Catenin-Signalwegs
nachgewiesen. Weiterhin wurde die Domänenstruktur Conductins in diesem
System analysiert.
Mit Hilfe des Hefe-2-Hybrid-Systems konnte I-mf a als Bindungspartner von Conductin
isoliert werden. Zudem konnte gezeigt werden, dass I-mf a auch mit dem GSK3b-Inhibitor
Frat-1 interagiert. I-mf a moduliert die Kompetition von Conductin und Frat-1
um die Kinase GSK3b. Dabei unterstützt I-mf
a den Verbleib der Kinase an Conductin und behindert den kompetitiven Angriff
von Frat-1 auf die Conductin-gebundene GSK3b. Die
Verdrängung von GSK3b aus dem Conductin-Komplex
durch Frat-1, aber auch durch Dishevelled, wird als ein Schlüssel-Mechanismus
zur Aktivierung b-Catenins angesehen. Die Befunde
dieses ersten Teils etablieren eine neue Möglichkeit zur Feinregulation
eines solchen Verdrängungsmechanismus.
Mit Diversin konnte in unserer Arbeitsgruppe ein weiterer Bindungspartner von
Conductin identifiziert werden (Schwarz-Romond et al., 2002). Diversin ist in
der Lage, die Frat-1-vermittelte Aktivierung des b-Catenin-Signals
Conductin-abhängig zu potenzieren. Es konnte gezeigt werden, dass die Bildung
von ternären Komplexen aus Diversin, Conductin und GSK3b
für diesen Synergieeffekt essenziell ist. Grundlage dieser ternären
Komplexe, und damit auch die der Synergie von Diversin und Frat-1, bildet die
Di- oder Oligomerisierung von Conductin. Über diese Dimerisierungsfunktion
hinaus ist die DIX-Domäne von Conductin für das Zustandekommen der
ternären Komplexe und der Synergie von Bedeutung. Die Ergebnisse deuten
auf einen neuen Mechanismus der Frat-1-Regulation im Wnt-Signalweg hin: Diversin
ermöglicht eine optimale Konfiguration des Conductin-Komplexes für
die Frat-1-vermittelte Verdrängung von GSK3b
und fügt so dem Wnt-Signalweg eine neue Ebene der regulativen Einflussnahme
durch laterale Signale wie Frat-1 hinzu.
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