Regulation des APC/C Inhibitors ERP1

Um eine Parthenogenese zu verhindern, arretieren reife Oozyten von
Wirbeltieren in der Metaphase der Meiose II. Diese biochemische
Aktivität wurde 1971 als Zytostatischer Faktor (engl. Cytostatic
Factor; CSF) beschrieben. Einzelne wichtige Komponenten wurden im
Laufe der Zeit identifiziert, aber deren Zusammenspiel noch nicht
aufgeklärt. Eine wichtige Rolle spielt dabei der Anaphase
Fördernder Komplex (engl.Anaphase promoting
complex/Cyclosome;APC/C), eine Ubiquitin-Ligase welche Zellzyklus
regulierende Proteine dem Abbau zuführt und somit den Beginn der
Anaphase ermöglicht. Der APC/C ist in reifen Oozyten inaktiv und
wird nach der Befruchtung aktiviert, so dass der Arrest aufgehoben
wird. Des Weiteren sind für den Eintritt in die Anaphase II die
Aktivitäten zweier Kinasen nötig. Erstens erfolgt während der
Befruchtung ein Anstieg der Konzentration des intrazellulären
Calciums, dies führt zur Aktivierung der
Calmodulin-abhängigen-kinase-II (CaMKII). Allerdings waren die
Substrate dieser Kinase bis jetzt unbekannt. Zweitens ist die
Polo-like-kinase-1 (Plk1) essentiell für die Aufhebung des
Metaphase II - Arrests. In Xenopus Eiextrakt konnte gezeigt werden,
dass die Aktivität der Xenopus Plk1 (Plx1) essentiell für den
Eintritt in die Anaphase ist. Kürzlich wurde ein Inhibitor des
APC/C in einem Yeast-Two-Hybrid-Screen mit inaktiver Plx1 als bait
gefunden – Xenopus-Emi1-verwandtes-Protein-1 (engl.
Xenopus-Emi1-related protein-1; XErp1). Die Depletion dieses
Proteins in Xenopus-Ei-Extrakt führt zu einem verfrühten Eintritt
in die Anaphase. Im Rahmen meiner Doktorarbeit konnte gezeigt
werden, dass CaMKII und Plx1 kooperieren, um XErp1 nach der
Befruchtung zu inaktivieren, indem sie XErp1 für den Abbau
markieren. Auch das humane Protein wurde kloniert und es wurde
damit begonnen Versuche in Säugetierzelllinien durchzuführen. Erste
Hinweise lassen darauf schließen, dass das humane Protein in
gleicher Weise reguliert wird wie XErp1.