Signalmoleküle in der Regulation des Aktinzytoskeletts : Die Rolle von Nck in WAVE-vermittelten Prozessen

Die Regulation des Aktinzytoskeletts unterliegt einer Vielzahl von Faktoren, von denen ein großer Teil noch nicht abschließend geklärt ist. Die maßgebliche Rolle, die das Aktinfilamentsystem für die Motilität von Zellen während der Embryogenese, im Immunsystem oder auch bei der Metastasierung von Krebszellen spielt, macht eine möglichst genaue Aufklärung der beteiligten Vorgänge erforderlich. Die Einflüsse zahlreicher Signal- und Adapterproteine auf das Zytoskelett sind teilweise bekannt, ihre Signalwege aber letztlich noch nicht verstanden. Die Proteine der Nck-Familie stellen eine Klasse solcher Adapter dar. Die SH3-Domänen der Ncks binden zahlreiche Proteine mit Prolin-reichen Sequenzen wie z.B. Proteinen des WAVE-Komplex. WAVE als Teil der WASP/WAVE-Proteinfamilie spielt eine entscheidende Rolle für die Arp2/3-vermittelte Aktinreorganisation. Die SH2-Domäne von Nck bindet an phosphorylierte Tyrosine wie z.B. in Wachstumsfaktorrezeptoren. In der vorliegenden Arbeit werden die Nck/WAVE-Komplex-Interaktion und eine Verbindung zu weiteren Nck-Interaktionspartnern genauer untersucht. In Immunpräzipitationen und GST-Pulldownexperimenten zeigt sich, dass nur die erste SH3-Domäne von Nck für die Bindung mit dem WAVE-Komplex verantwortlich ist. Auf neuartigen Peptid-Micro-Arrays wurden die bevorzugten Bindungssequenzen einer ganzen Reihe von SH3-Domänen aus Zytoskelett-relevanten Adaptoren untersucht. Das Bindungsmotiv der ersten SH3-Domäne in den WAVE-Komplex-Proteinen wurde als eine Reihe von 5 Prolinen, flankiert von Tryptophan und einer sauren Aminosäure, charakterisiert. In Immunpräzipitationen aus verhungerten und mit Phorbolester stimulierten Zellen konnte eine Abhängigkeit der Nck/WAVE-Komplex-Interaktion vom Phosphorylierungsstatus des Komplexes beobachtet werden. Nck bindet dabei bevorzugt an den nicht phosphorylierten WAVE-Komplex. Nck-knockout-Zellen wurden mit Nck und SH3-Domänenmutanten von Nck transfiziert. Zellen, die Nck ohne intakte erste SH3-Domäne exprimieren, zeigen deutliche Defekte in der zellulären Antwort auf Wachstumsfaktorstimulation. Die zweite SH3-Domäne ist hierbei ebenfalls beteiligt, wenn auch weniger stark als die erste. Als Ergebnis der Arbeit wird eine mögliche Rolle von Nck als Adapterprotein in der Aktivierung und eventuell auch in der Lokalisation des WAVE-Komplexes aufgezeigt.