Identifizierung und Charakterisierung von Interaktoren des zellulären Prion-Proteins

Das Prion-Protein ist in seiner infektiösen Form für das Auftreten
und die Übertragung von transmissiblen spongiformen
Enzephalopathien verantwortlich. Diese Erkrankungen können bei
Mensch und Tier auftreten, wobei die bekannteste tierische Form der
„Rinderwahn“ bzw. BSE ist. Die häufigste Prion-Krankheit beim
Menschen ist die Creutzfeldt-Jacob-Krankheit, deren neue Variante
im Zusammenhang mit dem Auftreten von BSE steht. Die pathologische
Form des Prion-Proteins (PrPSc) wird durch posttranslationale
Umwandlung aus der apathogenen physiologischen Isoform PrPC
gebildet. Dieses Protein wird vor allem in neuronalem Gewebe
exprimiert und ist in allen Säugetieren hoch konserviert. Die
Funktion des zellulären, apathogenen Prion-Proteins ist noch immer
nicht geklärt, da Mäuse ohne dieses Protein gesund sind und keinen
pathologischen Phänotyp haben. Daher müssen alternative
experimentelle Ansätze unternommen werden, um zur Klärung der
physiologischen Funktion beizutragen. In der vorliegenden Arbeit
wurde deshalb mittels eines „Yeast-Two-Hybrid“-Screens nach
Interaktoren des zellulären Prion-Proteins der Maus gesucht, welche
in murinem Gehirn exprimiert werden. Es konnten in Hefe erfolgreich
mehrere Proteine identifiziert werden, die bislang noch nicht als
mögliche Interaktoren des zellulären Prion-Proteins beschrieben
worden waren. Drei dieser Isolate wurden ausgesucht, um deren
physiologische Interaktion mit PrP näher zu charakterisieren:
Pint1, Synapsin Ib und Grb2. Mittels Copräzipitation konnte
bestätigt werden, dass auch in Säugetierzellen eine physiologische
Wechselwirkung zwischen den identifizierten Interaktoren und PrP
auftritt. Das Protein Pint1 wurde bislang noch nicht beschrieben
und besitzt eine hoch konservierte Aminosäureregion, die in
Proteinfragmenten vom Menschen bis zum Wurm C. elegans zu finden
ist. Die beiden anderen untersuchten Proteine sind beide an
verschiedenen Wegen der zellulären Signaltransduktion beteiligt.
Synapsin Ib ist mit synaptischen Vesikeln assoziiert, womit eine
mögliche Verbindung zwischen der zellulären Funktion von PrPC und
extrazellulären bzw. endokrinen Signalwegen besteht. Grb2 ist ein
Adaptorprotein mit vielfältigen Aufgaben, vor allem der Kopplung
von Membranrezeptoren mit intrazellulären Signalkaskaden. Durch den
Nachweis einer Interaktion dieser beiden Proteine mit dem
zellulären Prion-Protein konnte in der vorliegenden Arbeit erstmals
ein physiologischer Zusammenhang zwischen PrPC und intrazellulären
Signaltransduktionswegen gezeigt werden.