Die Rolle von Drosophila Dynamin, Graf und der nicht-Rezeptor Tyrosinkinase Fes/Fer bei der Internalisierung von N-Cadherin in adhärierenden Founderzellen und fusionskompetenten Myoblasten

Während der Embryonalentwicklung in Drosophila melanogaster fusionieren zwei Typen von Myoblasten, Founderzellen und fusionskompetente Myoblasten, und bilden dadurch die spätere Körperwandmuskulatur (Önel und Renkawitz-Pohl, 2009). Dabei trägt neben den Proteinen der Immunoglobulin-Superfamilie auch...

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Main Author: Braukmann, Carina
Contributors: Önel, Susanne-Filiz (Prof. Dr.) (Thesis advisor)
Format: Dissertation
Language:German
Published: Philipps-Universität Marburg 2016
Biologie
Subjects:
Online Access:PDF Full Text
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Description
Summary:Während der Embryonalentwicklung in Drosophila melanogaster fusionieren zwei Typen von Myoblasten, Founderzellen und fusionskompetente Myoblasten, und bilden dadurch die spätere Körperwandmuskulatur (Önel und Renkawitz-Pohl, 2009). Dabei trägt neben den Proteinen der Immunoglobulin-Superfamilie auch das Calcium-abhängige Transmembranprotein N-Cadherin zur Adhäsion zwischen den Myoblasten bei. Für eine Annäherung der Zellmembranen müssen die Kontaktstellen jedoch nahezu frei von Proteinen sein, weshalb N-Cadherin, welches die Membranen auf Abstand zueinander hält, wahrscheinlich vor der Fusion internalisiert wird. Genetische Interaktionsstudien weisen darauf hin, dass der Arf1-Gunanin-Nukleotidaustauschfaktor (GEF) Schizo diesen Prozess reguliert (Dottermusch-Heidel et al., 2012). In der vorliegenden Arbeit sollte analysiert werden, über welchen Mechanismus N-Cadherin endocytiert wird. Durch Literaturanalysen wurden Proteine identifiziert, welche an der Endocytose von N-Cadherin beteiligt sein könnten. Dazu gehörten neben den Dynaminen auch Graf sowie die nicht-Rezeptor Tyrosinkinase Fps85D. In Vertebraten konnte gezeigt werden, dass Graf1 zusammen mit Arf1 an verschiedenen Endocytoseprozessen beteiligt ist (Doherty und Lundmark, 2009). Im Rahmen dieser Arbeit durchgeführte Zellkulturstudien zeigen, dass mCherry-Graf in Drosophila S2 Zellen mit Schizo eGFP und Arf1-eGFP in vesikulären Strukturen co-lokalisiert. Mittels Live-Imaging Studien wurde zudem eine Co-Lokalisation zwischen mCherry-Graf und N-CadherinTMintra-eGFP an der Zellmembran der S2 Zellen beobachtet. Eine Interaktion auf Proteinebene zwischen N-Cadherinintra und Graf, für welche die SH3-Domäne von Graf essentiell ist, wurde mithilfe des Hefe 2 Hybridsystems gezeigt. Die Ergebnisse unterstützen die Vermutung einer Beteiligung von Graf an der Schizo-vermittelten Endocytose von N-Cadherin. Weiterhin interagieren sowohl Schizo als auch Graf im Hefe 2 Hybridsystem mit dem Scar/WAVE-Komplex-Protein Abi, wodurch eine Verbindung zwischen N Cadherin und dem Aktincytoskelett hergestellt werden könnte. Die nicht-Rezeptor Tyrosinkinase Fes/Fer/Fps ist in Vertebraten in die Regulation der Adhäsionsstärke der N-Cadherin-vermittelten Adherens Junctions involviert (El-Sayegh et al., 2005). In Zellkulturstudien co-lokalisiert das Fusionsprotein des Drosophila Orthologs, Fps85D-mCherry, sowohl mit N-CadherinTMintra-eGFP als auch mit Schizo-eGFP und Arf1-eGFP in vesikulären Strukturen. Im Embryo konnte zudem eine Co-Lokalisation zwischen Fps85D-mCherry und N Cadherin während der fusionsrelevanten Stadien an den Membranen der Myoblasten detektiert werden, was eine Funktion von Fps85D bei der Myoblastenfusion denkbar macht. Weiterhin deuten erste Interaktionsstudien im Embryo auf eine genetische Interaktion zwischen N-cadherin und fps85D hin und lassen die Vermutung auf eine ähnliche Regulation wie in Vertebraten zu.
Physical Description:175 Pages
DOI:https://doi.org/10.17192/z2016.0122