Die Rolle des TRADD Adapterproteins in der Signaltransduktion des zellulären TNF-Rezeptors 1 und des Latenten Membranproteins 1 des Epstein-Barr-Virus

Das Adapterprotein TRADD spielt eine zentrale Rolle in der
Signaltransduktion des zellulären TNF-Rezeptors 1 (TNF-R1) und des
Latenten Membranproteins 1 (LMP1) vom Epstein-Barr-Virus. Im
Gegensatz zur Situation am TNF-R1 bindet TRADD an LMP1 nicht über
seine Todesdomäne, sondern über seinen N-terminalen Bereich.
Betrachtet man die Zusammensetzung der TNF-R1 und LMP1
Signalkomplexe und der von diesen beiden Membranproteinen
aktivierten Signalwege, sind ganz offensichtlich viele
Gemeinsamkeiten zu erkennen. Dennoch ist die biologische Funktion
dieser beiden Membranproteine zum Teil sehr unterschiedlich.
Während der TNF-R1 maßgeblich an der Regulation inflammatorischer
Prozesse beteiligt ist und in bestimmten Situationen die Zelle in
den programmierten Zelltod (Apoptose) treiben kann, ist LMP1
essentiell an der Immortalisierung von B-Lymphozyten durch das
Epstein-Barr-Virus beteiligt. LMP1 ist ein virales Onkogen, das die
Expression mitogener Faktoren induziert und gleichzeitig Apoptose
und Seneszenz inhibiert. Die Aufklärung der Signaltransduktion
dieser beiden Membranproteine auf molekularer Ebene steht seit
vielen Jahren im Zentrum intensiver Forschung. Das Ziel der
vorliegenden Arbeit war es, die Rolle von TRADD in der
Signaltransduktion von TNF-R1 und LMP1 zu klären. Da das einzig
wirklich zuverlässige System zur Untersuchung der TRADD
Proteinfunktionen ein TRADD „knockout“ Zellsystem ist, wurde im
Rahmen dieser Doktorarbeit erstmals ein TRADD-defizientes
Zellsystem mittels homologer Rekombination in humanen B-Lymphozyten
(DG75) hergestellt. Im zweiten Teil dieser Arbeit wurde die
Signaltransduktion von TNF-R1 und LMP1 in DG75 wildtyp und DG75
TRADD-defizienten Zellen untersucht. Dabei konnte erstmals gezeigt
werden, dass TRADD für die Aktivierung des klassischen NF-κB
Signalwegs sowohl durch die TNF-R1 Signaldomäne als auch durch LMP1
notwendig ist. Zusätzlich konnte durch die Entwicklung einer neuen,
auf FACS-basierenden Methode zur Zelltodanalyse nach transienter
Transfektion apoptotischer Gene, in DG75 TRADD-defizienten Zellen
nachgewiesen werden, dass TRADD an der Induktion von Apoptose durch
TNF-R1 essentiell beteiligt ist. Diese beiden Ergebnisse stützen
das derzeitige Modell der TNF-R1 bzw. LMP1 Signaltransduktion.
Dagegen konnte im Rahmen dieser Doktorarbeit festgestellt werden,
dass TRADD weder für die Aktivierung des JNK1 Signalwegs durch die
TNF-R1 Signaldomäne noch durch LMP1 benötigt wird. Im Fall von
TNF-R1 stellt dieses Ergebnis das bis heute gültige Modell der
TNF-R1 Signaltransduktion in Frage und zeigt, dass TRADD nicht das
zentrale Adapterprotein zur Induktion aller wichtigen TNF-R1
Signalwege sein kann. Diese Ergebnisse konnten durch Experimente
mit TRADD-siRNA in HeLa Zellen bestätigt werden. Abschließend
konnte in dieser Arbeit erstmals gezeigt werden, dass TRAF2
unabhängig von TRADD mit dem TNF-R1 interagieren kann und von der
TNF-R1 Signaldomäne in Abwesenheit von TRADD in „lipid rafts“
rekrutiert wird. Da TRAF2 für die TNF-R1-vermittelte JNK1
Aktivierung essentiell ist, könnte dies eine Erklärung für die
TRADD-unabhängige Induktion des JNK1 Signalwegs durch TNF-R1 sein.
Welches Molekül die Bindung von TRAF2 an TNF-R1 vermittelt, ist
noch unklar und wird in Zukunft experimentell adressiert werden.
Hierfür stellen die DG75 TRADD-defizienten Zellen ein wertvolles
experimentelles System dar.