Habich, Christiane:

Interaktion von Rezeptortyrosinkinasen und pertussistoxin-sensitiven G-Proteinen am Beispiel des Rezeptors für Platelet-Derived Growth Factor (PDGF)

Essen (2001)
Dissertation / Fach: Allgemeines, Sonstiges
Medizinische Fakultät » Universitätsklinikum Essen » Institut für Pharmakologie
Fakultät für Biologie
Dissertation
Abstract:
Thema dieser Dissertation war die Untersuchung, ob Pertussistoxin (PTX)-sensitive G-Proteine an der Signaltransduktion des Rezeptors für Platelet-derived Growth Factor (PDGF) beteiligt sind. Unsere Befunde zeigen erstmalig, daß PTX die durch PDGF induzierte intrazelluläre Ca2+-Mobilisierung an humanen Hautfibroblasten hemmt. Mechanistisch spielt dabei die direkte Inter-aktion von G-Proteinen mit dem PDGF-Rezeptor und der Phospholipase C (PLC)g eine Rolle. Wir konnten zeigen, daß nach PDGF-Stimulation die Menge an Gai-Protein zunimmt, die sich mit dem PDGF-Rezeptor bzw. der PLCg kopräzipitieren läßt. An NIH3T3-Zellen konnte im Gegensatz zu den humanen Hautfibroblasten zwar eine Zunahme der Gai-Protein-Assoziation mit dem PDGF-Rezeptor beobachtet werden, eine Vorbehandlung mit PTX bewirkte jedoch keine Hemmung der durch PDGF stimulierten Ca2+-Signale. Diese Daten stehen im Einklang mit anderen Untersuchungen. Hier wurde die Beobachtung gemacht, daß an primären Zellen eine Reihe früher Signale PTX-sensitiv sind, während dies an transformierten Zellen nicht mehr der Fall ist. Die Ursache hierfür wird u.a. in einer Hochregulation der Rezeptorzahl vermutet. Man muß daher davon ausgehen, daß PTX-sensitive G-Proteine Signale, die durch Stimulation von RTK entstehen, unterstützen können. Weiterhin haben wir an den primären Hautfibroblasten untersucht, wie sich eine Behandlung mit PTX auf späte durch PDGF stimulierte Zellantworten auswirkt. Unsere Ergebnisse zeigen, daß die funktionelle Ausschaltung von Gi-Proteinen zu einer Hemmung der durch PDGF stimulierten DNA-Synthese und der Zellmotilität führt. Frühere Untersuchungen der Arbeitsgruppe hatten gezeigt, daß bei einer Gruppe von Patienten mit essentieller Hypertonie Ca2+-Signale und DNA-Synthese nach Stimulation von Rezeptoren, die an PTX-sensitive G-Proteine koppeln, im Vergleich zu Kontrollpersonen gesteigert sind. Auch die durch PDGF stimulierten Ca2+-Signale und die DNA-Synthese an Zellen hypertensiver Patienten waren gesteigert. Eine PTX-Vorbehandlung der Zellen führte zu einer Hemmung dieser Signale. Es konnte gezeigt werden, daß diese gesteigerten Signale mit einem Poly-morphismus im Gen der G-Protein-Untereinheit Gb3 (GNB3 C825T) und dem Auftreten einer Spleißvariante, die als Gb3s bezeichnet wurde, assoziiert sind. Im zweiten Teil dieser Arbeit wurde daher untersucht, ob Gb3s biologisch aktiv ist und mit dem PDGF-Rezeptor assoziieren kann. Nachdem die biologische Funktionalität von Gb3s nachgewiesen werden konnte, wurde die Beteiligung von Gb3 bzw. Gb3s an der Signaltransduktion von PDGF untersucht. Eine direkte Interaktion von aktiviertem PDGF-Rezeptor und Gb-Proteinen - Gb1 und Gb3 - konnte gezeigt werden. Der hier beschriebenen Interaktion von G-Proteinen mit dem PDGF-Rezeptor könnte unter dem Gesichtspunkt der genetisch fixierten Unterschiede in der Signalübertragungs-stärke nach Stimulation PTX-sensitiver G-Proteine und der Funktion von PDGF in der Patho-genese verschiedener Erkrankungen, eine wichtige pathophysiologische Relevanz zukommen.