The role of the dual compartment protein raver1 in cell polarity
Final Report Abstract
Raver1 ist ein Mitglied der "heterogeneous nuclear ribonucleoprotein" (hnRNP) Familie, über dessen zelluläre Funktion bisher nur wenig bekannt ist. In proliferierenden Zellen ist das Protein überwiegend im Zellkern lokalisiert und möglicherweise als Ko-Repressor des Spleißfaktors "polypyrimidine-tract binding protein" (FTP) an alternativen Spleißprozessen beteiligt. Während der Differenzierung von Muskelzellen sowie in epithelialen MDCK-Zellen erfolgt eine Akkumulation von Raver l im Cytoplasma der differenzierten Zellen. Im Rahmen des vorliegenden Projekts sollte die nukleocytoplasmatische Translokation des Raver l-Proteins näher charakterisiert werden. Hierbei musste der Fokus von der Analyse des epithelialen Zellsystems auf die Muskelanalysen verschoben werden: nach Herstellung von C-terminalen Raver l-Antikörpern sowie auf Grund eines 2005 erfolgten Datenbankeintrags für ein hypothetisches Nicht-Raver l-Protein aus Hund, das jedoch hohe Sequenzidentitäten (85%) mit Raverl aufwies, wurde deutlich, dass das MDCK-Zellsystem für die vorgeschlagenen Analysen ungeeignet war. In der Myoblasten-Zelllinie C2C12 konnte durch Analyse von Deletionskonstrukten gezeigt werden, dass der Transport von Raverl zwischen Kern und Zytoplasma von mehreren Signalsequenzen bestimmt wird. Das Protein besitzt neben einer bipartiten N-terminalen und einfachen C-terminalen Kernlokalisationssequenz einen weiteren Import-relevanten Bereich im C-terminus. Der Kernexport scheint nicht - wie ursprünglich postuliert - durch die zentrale leucinreiche Region vermittelt zu werden, sondern wird durch eine im N-Terminus gelegnene Sequenz bestimmt, die mit der bipartiten Kernlokalisationssequenz überlappt. Mit Hilfe der in diesem Projekt generierten Raver1-Antikörper wurde die subzelluläre Lokalisation von Raver1 in verschiedenen Muskeltypen der Maus untersucht. Raver1 ist ein integraler Bestandteil des kontraktilen Apparats. In gestreifter Muskulatur lokalisiert das Protein in der I-Z-I Region der Sarkomere, in die es vermutlich nicht über die bisher bekannten zytoskelettalen Liganden (Meta)Vinculin oder ct-Actinin rekrutiert wird. Eine direkte Assoziation mit den in diesen Regionen zugänglichen Aktinfilamenten wäre denkbar. In vitro konnte bereits eine direkte Bindung von Raverl an Aktinfilamente gezeigt werden, die über den C-Terminus des Proteins vermittelt wird. In allen Muskeltypen ist Raverl zusätzlich im Kern nachzuweisen. Hier ist es möglicherweise in trimere Komplexe mit PTB und monomerem G-Aktin eingebunden. Da Raver1-defiziente Mäuse fertil und lebensfähig sind und auch keinerlei morphologische Veränderungen der Muskulatur aufweisen, erscheint eine rein strukturelle Funktion unwahrscheinlich. Die duale Lokalisation von Raver1 lässt vielmehr vermuten, dass es als eine Art Sensor- oder Botenmolekül zwischen Kern und kontraktilem Apparat fungiert und letzteren über Beeinflussung PTB-vermittelter Spleißprozesse im Kern in ihrer molekularen Architektur modulieren kann.
Publications
- Biochemische Charakterisierung des "dual compartmen"-Proteins Raverl: Neue Aspekte der Ligandenbindung und Regulation. Dissertation Technische Universität Braunschweig
Anke Zieseniß
- Raverl is an integral component of muscle contractile elements. Cell Tissue Res. 327(3):583-94. Epub 2006 Nov 10.
Zieseniss A, Schroeder U, Buchmeier S, Schoenenberger CA, van den Heuvel J, Jockusch BM, Illenberger S.
