TY  - GEN
UR  - https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/4725/
ID  - heidok4725
TI  - Identifizierung und Charakterisierung von Interaktionspartnern der Janus-Kinase Hopscotch in Drosophila melanogaster
Y1  - 2004///
AV  - public
KW  - Janus-Kinasesignal-transduction 
KW  -  fruit fly 
KW  -  haematopoiesis 
KW  -  Janus-kinase 
KW  -  Cyclin-dependent-kinase
N2  - Signaltransduktionskaskaden ermöglichen es Zellen, auf extrazelluläre Signale mit einer zellulären Antwort zu reagieren. Diese Signalwege sind von fundamentaler Bedeutung für Entwicklungs- und Differenzierungsprozesse. Signaltransduktionskaskaden werden durch die Bindung von kleinen chemischen Molekülen, den Liganden, an membrangebundene oder zytoplasmatische Rezeptoren aktiviert. Diese selektive Bindung von Liganden an Rezeptoren löst zytoplasmatische Enzymkaskaden aus, in deren Verlauf empfangene Signale in Form von posttranslationalen Modifizierungen von Proteinen weitergeleitet und letztendlich auf ein Effektormolekül übertragen werden. Ein wichtiges Zellkommunikationssystem ist der Jak/Stat-Signaltransduktions-weg, der sich aus Rezeptoren der Cytokin-Rezeptor Familie, Rezeptor-assoziierten Tyrosin-spezifi-schen Janus-Kinasen (Jaks) und Transkriptionsfaktoren, den ?Signal transducers and activators of transcrip-tion? (Stats) zusammensetzt. Jaks nehmen eine zentrale Stellung in diesem System ein: zum einen interagieren sie direkt mit membrangebundenen Rezeptoren, zum anderen interagieren sie mit Stats und regulieren durch Phosphorylierung die transkriptionelle Aktivität dieser Faktoren. Genetische und Zellkultur-Untersuchungen gaben Anlass zur Vermutung, dass Jaks nicht nur mit Stats sondern auch mit anderen Faktoren kommunizieren, um bestimmte zelluläre Prozesse, wie z.B. die Proliferation und Differenzierung hämatopoetischer Zellen in Drosophila melanogaster, zu steuern. Diese alternativen Zielfaktoren der Jaks waren zu Beginn dieser Arbeit nahezu unbekannt. Zur Identifizierung bisher unbekannter Interaktionspartner der Drosophila Janus-Kinase Hopscotch (Hop) wurde ein ?Yeast Two Hybrid Screen? (YTHS) gewählt. Der YTHS weist Protein-Protein-Interaktionen durch Rekonstitution eines Transkriptionsfaktors nach und ermöglichst es, Interaktionspartner eines definierten Proteins in Proteinexpressionsbibliotheken zu identifizieren. Mit Hilfe des YTHS konnten im Rahmen dieser Arbeit 21 potentielle neue Interaktionspartner von Hop nachgewiesen werden. Drei dieser Interaktionspartner wurden im Zusammenhang mit Hop weiterführend charakterisiert.  Es konnte gezeigt werden, dass die identifizierte Drosophila Cyclin-abhängige Kinase Cdc2 mit Hop sowohl in vivo als auch in vitro interagiert. Ferner wurde belegt, dass Hop Cdc2 in vitro posttranslational durch Phosphorylierung modifizieren kann. Weiterführende in vivo Studien der temperatur-sensitiven konstitutiv aktiven hop-Mutante hopTum-l, die eine Überproliferation und vorzeitige Differenzierung der Drosophila Hämozyten bewirkt, haben ergeben, dass cdc2-Mutanten diesen Blutzell-Phänotyp supprimieren. In doppelt heterozygoten hopTum-l/cdc2-Mutanten ist die Anzahl der Hämozyten reduziert und die Differenzierung der Lamellozyten kann teilweise unterdrückt werden. Equivalent dazu wird die Hypertropie der hopTum-l-mutanten Lymphdrüse, dem hämatopoetischen Organ der Drosophila Larve, ebenfalls eingedämmt. Für die Interaktionspartner CG2944 und CG17033 wurden die Interaktionen mit Hop in vivo und in vitro nachgewiesen. CG2944 ist ein Protein der SOCS-Familie, das durch Bindung an Hop die Aktivität der Janus-Kinase inhibieren könnte, wie es für humane SOCS-Proteine bereits gezeigt wurde. CG17033 ist ein Protein der TRAF-Familie. TRAFs sind Komponenten von Tumor-Nekrose-Faktor- oder Toll-Rezeptor Signaltransduktionskaskaden, welche die Aktivität von Transkriptionsfaktoren, z.B. humanem NF?B und Drosophila Dorsal steuern. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass ein Zusam-menspiel der Drosophila melanogaster Janus-Kinase Hop mit dem Zellzyklusregulator Cdc2 die Proliferation und Differenzierung der Hämozyten steuert. Sie zeigen ferner eine funktionelle direkte Regulation des Zellzyklus durch die Jak/Stat-Signaltransduktionskaskade, wobei erstmals der direkte aktivierende Einfluss von Hop auf eine Kompo-nente des Zellzyklus nachgewiesen wird. 
A1  - Bogin, Jochen
ER  -