Der Mechanismus der Dimerisierung und nukleären Translokation der extrazellulär regulierten Kinasen im Zusammenhang mit Zellproliferation

Bachelorarbeit aus dem Jahr 2015 im Fachbereich Biologie - Humanbiologie Note: 1.3 Bayerische Julius-Maximilians-Universität Würzburg (Institut für Pharmakologie) Sprache: Deutsch Abstract: Die Raf-MEK1/2-ERK1/2-Kaskade ist ein wichtiger Signaltransduktionsweg für die Regulation von Zellproliferation Hypertrophie und Apoptose. Proliferation und Hypertrophie werden durch aktiviertes dimeres ERK1/2 dessen Translokation in den Zellkern und Phosphorylierung von nukleären Zielproteinen vermittelt wohingegen anti-apoptotische Effekte durch monomeres ERK1/2 im Zytoplasma ausgelöst werden. Für die Kinaseaktivität ist eine zweifache Phosphorylierung des TEY-Aminosäuremotivs von ERK1/2 durch MEK1/2 vonnöten. Lorenz et al. entdeckten eine Autophosphorylierung am Aminosäurerest Threonin 188 von ERK1/2 die durch Dimerisierung und anschließende Bindung der ??-Untereinheiten von G-Proteinen ausgelöst wird und für die nukleäre Translokation des Dimers wichtig ist. Sie konnten außerdem zeigen dass Interferenz mit dieser Autophosphorylierungsstelle die Hypertrophie von Mäuseherzen unterbinden kann. Ruppert et al. fanden heraus dass diese Interferenz nur die pathologische Herzhypertrophie verhindert während die physiologische Hypertrophie des Herzens sowie die anti-apoptotischen Effekte von monomerem zytosolischem ERK1/2 dabei nicht beeinträchtigt wurden. Die hier beschriebenen Versuche zeigen dass die Strategie die Dimerisierung von ERK1/2 zu unterbinden ebenso in der Proliferationshemmung von humanen Colon-Adenokarzinomzellen Anwendung finden kann. Die Zellen wurden mit einem Adenovirus transduziert das ein Plasmid enthält auf dem das Gen für ein Peptid liegt welches an ERK1/2 binden kann. Die Proliferation dieser Zellen war signifikant geringer als die von lacZ-transduzierten Kontrollzellen. Die Proliferationsrate der Zellen wurde mit einem Tritium-Thymidin-Inkorporations-Assay bestimmt. Mithilfe von Western Blot Versuchen konnte nachgewiesen werden dass die Tra