TY  - GEN
TI  - Untersuchungen zur Funktion und Lokalisation des Proteins Suppressor of Cytokine Signaling 1 (SOCS1) in Zellen des angeborenen Immunsystems
Y1  - 2007///
KW  - NLS 
KW  -  JAK/STAT-SignalwegToll-like receptors 
KW  -  green fluorescent protein 
KW  -  mutation 
KW  -  NLS 
KW  -  JAK/STAT
ID  - heidok7738
N2  - Suppressor of cytokine signaling (SOCS) Proteine stellen eine Klasse von induzierbaren Feedback-Inhibitoren für den JAK/STAT (janus kinase / signal transducer and activator of transcription) Signalweg dar. Diese intrazellulären Proteine können durch Zytokine, aber auch nach Stimulation von Toll-like Rezeptoren (TLR) induziert werden. Neuere Daten weisen darauf hin, dass SOCS-Proteine wichtige Negativregulatoren im TLR-Signalweg darstellen. Allerdings ist der genaue Mechanismus der SOCS-Induktion und Wirkungsweise nach TLR-Stimulation noch umstritten.  Im ersten Teil der Arbeit konnte gezeigt werden, dass SOCS-Proteine (SOCS1, SOCS3, CIS) durch prototypische TLR-Liganden [LPS, LTA, CpG-ODN, Poly(I:C)] induziert werden können. Dabei war die Induktion der Proteine SOCS3 und CIS von MyD88 abhängig. Für das SOCS1-Protein zeigten sich dagegen TLR-abhängige Unterschiede. Die Induktion der SOCS-Proteine erfolgte direkt und war unabhängig von der Wirkung von Typ I Interferon. In SOCS-überexprimierenden Makrophagen konnte nach TLR-Stimulation kein inhibitorischer Effekt der Proteine SOCS1, SOCS2, SOCS3 oder CIS auf das direkte TLR-Zielgen TNF-alpha (Tumor Nekrose Faktor alpha) nachgewiesen werden. Des Weiteren konnte gezeigt werden, dass nach Stimulation von TLR2, TLR3, TLR4 und TLR9 die Expression von IFN-alpha induziert wird. Dieses wird von der Zelle sezerniert, bindet in einem auto-/parakrinen Mechanismus an seinen entsprechenden Rezeptor und führt über die Aktivierung des JAK/STAT-Signalwegs zur Induktion von sekundären Genen, wie z.B. IP-10. Dieser, durch TLR-Liganden induzierte, indirekte Signalweg konnte durch das SOCS1-Protein und in geringem Umfang auch von den Proteinen SOCS3 und CIS inhibiert werden. Mit diesen Daten konnte gezeigt werden, dass die nach TLR-Stimulation induzierten SOCS-Proteine den direkten TLR-Signalweg nicht beeinflussen, sondern ihre inhibitorische Wirkung auf den indirekten, IFN-alpha-abhängigen Signalweg ausüben.  Anschließend wurde die Lokalisation der SOCS-Proteine in der Zelle untersucht. Dafür wurden Fusionsproteine bestehend aus GFP und SOCS konstruiert. Überraschenderweise konnte für SOCS1, aber nicht für SOCS3 oder CIS, eine deutliche Kernlokalisation in verschiedenen Zellen nachgewiesen werden. Mit Hilfe einer Sequenzanalyse konnte ein putatives nukleäres Lokalisationssignal (NLS) zwischen der SH2-Domäne und der SOCS-Box von SOCS1 identifiziert werden. Deletion oder Substitution dieser Region mit der entsprechenden Sequenz aus SOCS3 sowie eine Serie von R/A-Punktmutationen führten zu einem verstärkten zytoplasmatischen Expressionsmuster. Weiterhin bewirkte die Insertion der NLS aus SOCS1 in das normalerweise zytoplasmatisch-lokalisierte CIS-Protein eine nukleäre Expression. Interessanterweise waren die generierten SOCS1-Mutanten trotz Unterschieden in der Lokalisation noch in der Lage, wenn zum Teil auch etwas abgeschwächt, die IFN-alpha-vermittelte STAT1-Aktivierung (Tyrosin-Phosphorylierung, Reportergen-Aktivität) zu inhibieren. Die funktionale Signifikanz von nukleär exprimiertem SOCS1 bleibt unklar und wird ausgiebig diskutiert. Es scheint sich um eine neuartige Funktion von SOCS1 zu handeln, die unabhängig von dem bekannten Effekt der SOCS-Proteine im JAK/STAT-Signalweg ist.
AV  - public
UR  - https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/7738/
A1  - Bätz, Andrea
ER  -