Signaltransduktion des Neurotrophinrezeptors p75 durch die Zinkfingerproteine NRIF1 und NRIF2
b'Der Neurotrophinrezeptor p75 wurde als erstes Mitglied der Tumornekrosefaktor-Rezeptor-Superfamilie\\nkloniert. Da die trophischen Eigenschaften der Neurotrophine durch eine zweite\\nKlasse von Rezeptoren, die Trk-Rezeptor-Tyrosinkinasen, vermittelt werden, wurde p75\\nlange als deren \\u201eCorezeptor\\u201c angesehen. Inzwischen gibt es viele Beweise f\\xfcr eine eigen-st\\xe4ndige\\nSignaltransduktion durch p75, die beispielsweise zur Aktivierung von NF-\\u03ba B oder zu\\nprogrammiertem Zelltod f\\xfchren kann.\\nZu Beginn dieser Arbeit war weitgehend unbekannt, wie der Neurotrophinrezeptor p75\\napoptotische Signale im Inneren der Zelle weiterleitet. Unter Verwendung des Hefe-\\u201eTwo-Hybrid\\u201c-\\nSystems war im Vorfeld das Zinkfingerprotein NRIF1 (\\u201eNeurotrophin Receptor\\nInteracting Factor\\u201c) als potentieller p75-Interaktionspartner identifiziert worden. Die wichtige\\nRolle dieses Proteins als Vermittler von apoptotischen Signalen konnte sp\\xe4ter durch gezielte\\nDeletion des nrif1-Gens in der Maus best\\xe4tigt werden: In nrif1-Nullmutanten wurde eine\\nReduktion des embryonalen Zelltodes von Nervenzellen der Netzhaut nachgewiesen, deren\\nAusma\\xdf dem einer p75- oder ngf (\\u201eNerve Growth Factor\\u201c)-Deletion entsprach (Casademunt\\net al., 1999).\\nIn der vorliegenden Arbeit wurde ein zweites nrif-Gen (nrif2) kloniert, das zu \\xfcber 90% mit\\nnrif1 identisch ist. Beide Proteine besitzen typische Strukturmerkmale negativ regulatorisch\\nwirkender Transkriptionsfaktoren. Der carboxyterminale Abschnitt enth\\xe4lt f\\xfcnf Zinkfinger des\\nCys2-His2-Typs, die eine Bindung an DNA vermitteln k\\xf6nnten, w\\xe4hrend der aminoterminale\\nBereich zwei KRAB-Dom\\xe4nen enth\\xe4lt, die Transkriptionsrepressor-Module darstellen. Das\\nnrif2-Gen wird im 5\\u2019-untranslatierten Bereich differentiell gesplei\\xdft.\\nDurch Experimente mit rekombinanten Proteinen aus E. coli und Fibroblasten-Zellinien\\nwurde die vermutete Interaktion von NRIF und p75 biochemisch nachgewiesen. Die Ver-wendung\\nunterschiedlicher Deletionskonstrukte zeigte, da\\xdf f\\xfcr die Wechselwirkung nur die\\nJuxtamembran-Dom\\xe4ne des Rezeptors und ein carboxyterminaler Abschnitt von NRIF\\n(stromaufw\\xe4rts der Zinkfinger) n\\xf6tig sind. NRIF-Proteine k\\xf6nnen unter Bildung von Homo-\\nund Heterodimeren mit sich selbst interagieren.\\nDie Colokalisierung von NRIF1 und NRIF2 bzw. NRIF und p75 nach transienter Transfektion\\nvon Fibroblasten-Zellinien best\\xe4tigte die biochemisch nachgewiesenen Interaktionen auch in\\nvivo.\\nDie Expression von NRIF in Zellinien neuronalen Ursprungs offenbarte eine m\\xf6gliche\\nFunktion als Ausl\\xf6ser von Apoptose, welche unabh\\xe4ngig von p75 allein durch \\xdcber-expression\\ndieser Zinkfingerproteine verursacht wurde. Au\\xdferdem war in NRIF-\\xfcberexprimierenden\\nZellen der Einbau von BrdU, einem Thymidin-Analogon, das Zellen in\\nder S-Phase des Zellzyklus markiert, stark eingeschr\\xe4nkt. Diese Funktionen von NRIF sindbesonders interessant, da in den letzten zwei Jahren weitere Adaptermolek\\xfcle des Neuro-trophinrezeptors\\np75 identifiziert wurden, die einen Einflu\\xdf auf Apoptose und/oder den\\nAblauf des Zellzyklus besitzen.\\np75 spielt insbesondere w\\xe4hrend des programmierten Zelltodes in der Entwicklung des\\nNervensystems eine wichtige Rolle und wird im Embryonalstadium am st\\xe4rksten exprimiert.\\nDie Analyse der mRNA-Expression von nrif best\\xe4tigte, da\\xdf auch nrif1 und nrif2 w\\xe4hrend der\\nEmbryonalentwicklung deutlich h\\xf6her exprimiert sind als in adulten M\\xe4usen. Nrif-mRNA\\nwurde jedoch im Gegensatz zu p75-mRNA ubiquit\\xe4r in allen untersuchten embryonalen\\nGeweben nachgewiesen.\\nIn weiterf\\xfchrenden Experimenten wurden transgene M\\xe4usen untersucht, in denen das nrif1-Gen\\ndurch homologe Rekombination entfernt worden war. Diese M\\xe4use sind in einem\\nkongenen Sv129- oder einem gemischten Sv129/BL6-Hintergrund lebensf\\xe4hig und fertil,\\nsterben jedoch im BL6-Hintergrund ungef\\xe4hr am zw\\xf6lften Embryonaltag. Die Hypothese, da\\xdf\\ndie nrif2-mRNA-Menge in \\xfcberlebenden Tieren erh\\xf6ht sein k\\xf6nnte, wurde zuerst in neugebo-renen\\nSv129-M\\xe4usen durch semiquantitative RT-PCR-Analysen best\\xe4tigt. Eine vergleichen-de\\nUntersuchung 10,5 Tage alter Embryonen aus verschiedenen St\\xe4mmen deutete auf die\\nM\\xf6glichkeit einer funktionellen Kompensation hin: W\\xe4hrend in Nullmutanten des Sv129-\\nStammes die nrif2-mRNA-Konzentration ungef\\xe4hr doppelt so hoch war wie in Wildtyp-Tieren,\\nkonnten BL6-Nullmutanten die nrif2-Menge nicht differentiell regulieren. Das Fehlen von\\nNRIF1 und die gleichzeitige Unf\\xe4higkeit einer ausgleichenden Hochregulation von NRIF2\\nk\\xf6nnten ein wichtiger Grund f\\xfcr die embryonale Letalit\\xe4t der nrif1 (-/-)-Embryonen im BL6-\\nStamm sein. Eine genau ausgewogene Menge der Zinkfingerproteine NRIF1 und NRIF2\\nscheint demnach essentiell zu sein, damit wichtige Prozesse wie Zellzyklus und Apoptose\\nungest\\xf6rt ablaufen k\\xf6nnen.'