TY - GEN ID - heidok5994 Y1 - 2005/// TI - Unconventional Secretory Pathways : Protein Folding and Quality Control During FGF2 Membrane Translocation KW - unkonventionelle Protein Sekretion KW - Fibroblastenwachstumsfaktor 2 KW - Dihydrofolat Reduktase KW - FGF2unconventional secretion KW - dihydrofolate reductase KW - piggyback KW - FGF-2 KW - fibroblast grwoth factor 2 A1 - Backhaus, Rafael UR - https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/5994/ AV - public N2 - Fibroblast Growth Factor 2 (FGF2) ist ein proangiogener Wachstumsfaktor, der eine entscheidende Rolle bei der Tumor-induzierten Angiogenese spielt. FGF2 wird über einen bisher nicht bekannten Mechanismus von Säugetierzellen sezerniert, der auch nach Blockierung des ER/Golgi Systems durch Brefeldin A vollständig funktionell bleibt. Da FGF2 auch biomedizinisch ein sehr interessantes Targetprotein darstellt, ist die molekulare Aufklärung des Sekretionsweges von ausserordentlich grosser Bedeutung. In dieser Arbeit wurde ein experimentelles Modellsystem etabliert, dass mittels Durchflusszytometrie eine exakte Quantifizierung der FGF2 Expressionsrate unter verschiedenen experimentellen Bedingungen erlaubt. Darüber hinaus wurden Testsysteme entwickelt, die den Exportvorgang sowohl mittels konfokaler Laserscanmikroskopie als auch durch biochemische Methoden wie die Zelloberflächenbiotinylierung rekonstituieren. Eine wesentliche Fragestellung bei der Aufklärung des molekularen Mechanismus der FGF2 Sekretion bestand in der Analyse des Faltungszustandes von FGF2 während des Exportvorganges. Auf der Basis der oben beschriebenen Modellsysteme wurde FGF2 als DHFR Fusionsprotein exprimiert, so dass der Faltungszustand durch einen exogenen Liganden kontrolliert werden konnte. Es konnte gezeigt werden, dass unter Bedingungen, die die Entfaltung des Moleküls nicht erlauben, die FGF2 Sekretionsrate nicht beeinflusst wird. Darüber hinaus konnten mit Hilfe eines sogenannten Piggyback Exportsystems Hinweise dafür gewonnen werden, dass eine Interaktion eines zweiten Reportermoleküls mit FGF2 während des Exportvorganges erhalten bleibt. Jedoch war die Effizienz dieses Piggyback Transportes gering, so dass diese Ergebnisse schwer interpretierbar blieben. Dennoch sind diese Beobachtungen konsistent mit den Ergebnissen, die mit Hilfe des DHFR Systems erhalten wurden. Weiterhin stimmen die in dieser Arbeit geschilderten Experimente in überein mit neueren Befunden aus unserem Labor, die auf eine Rolle von Heparansulfatproteoglykanen als Exportrezeptoren bei der Sekretion von FGF2 hinweisen. Diese Daten deuten ebenfalls auf einen Exportvorgang hin, während dessen FGF2 vollständig gefaltet bleibt. Die Summe der Daten hat wichtige Implikationen für den Mechanismus der FGF2 Sekretion, der nach heutigem Kenntnisstand durch eine direkte Translokation über die Plasmamembran erfolgt. Eine Verknüpfung des Exportvorgangs mit dem FGF2 Faltungszustand könnte somit Qualitätskontrolle gewährleisten, die die Sekretion von nicht funktionellen Molekülen ausschliesst. ER -