Das 'dual compartment'-Protein Profilin : Wechselwirkung mit einem kernständigen (SMN) und einem plasmamembranständigen (Gephyrin) Liganden

Profiline sind regulatorische Proteine der Aktindynamik und als 'dual compartment'-Proteine im Cytoplasma und Zellkern lokalisiert. Zur näheren Charakterisierung der kompartimentabhängigen Funktion von Profilin wurde die Wechselwirkung mit dem kernständigen survival motor neuron protein (SMN) und dem plasmamembranständigen Gephyrin untersucht. SMN, der determinierende Faktor der spinalen Muskelatrophie, wurde bereits in vitro als neuer Profilin-Ligand identifiziert. Der Nachweis der Komplexbildung der Proteine unter in vivo Bedingungen und deren Expression in Motorneuronen bestätigen die physiologische Bedeutung der Interaktion. Profilin kolokalisiert mit SMN in definierten Kernstrukturen, den gemini of coiled bodies (gems). Diese Ergebnisse sind ein erster Hinweis auf eine spezifische nukleäre Funktion des Profilins. Gephyrin, essentieller Bestandteil der Molybdän-Kofaktor-Synthese und der inhibitorischen Reizleitung neuronaler Synapsen, lokalisiert im kortikalen Aktin-Netzwerk. Die Komplexbildung von Gephyrin mit Profilin I sowie Profilin IIa wurde in vivo und in vitro charakterisiert. Entgegen bisherigen Annahmen interferiert Gephyrin mit der Profilin-Aktin-Wechselwirkung und assoziiert darüber hinaus mit F-Aktin. Gephyrinhaltige Komplexe rekrutieren Profilin, G-Aktin und das Aktin-nukleierende Protein vasodilator stimulated phosphoprotein (VASP). VASP konnte als neuer Gephyrin-Ligand identifiziert werden. Diese Ergebnisse unterstützen die funktionelle Bedeutung dynamischer Aktinstrukturen sowie des Profilins bei der räumlichen Organisation von Gephyrin-Aggregaten.