Charakterisierung des KRAB-Zinkfingerproteins Kid-1 und seines Adaptorproteins KRIP-1

Zhi-Qing Huang

Dr. Med. Charakterisierung des KRAB-Zinkfingerproteins Kid-1 und seines Adaptorproteins KRIP-1 Geboren am 25. Mai 1963 Reifeprüfung am 07.-09. Juli 1980 Studiengang der Fachrichtung Medizin vom WS 1980 bis SS 1985 Klinisches Studium in Hebei, Volksrepublik China Praktisches Jahr in Hebei, Volksrepublik China Magisterarbeit vom September 1993 bis Mai 1996 Abschlu examen am 06.-08. May 1996 Promotionsfach: Anatomie und Zellbiologie Doktorvater: Dr. med. habil. Ralph Witzgall In dieser Studie konnte gezeigt werden, dass Kid-1 in verschiedenen Mustern (Patches oder Flecken) in transfizierten Zellen verteilt ist, zusätzlich ist Kid-1 auch eng mit der Kernmatrix verbunden.

Die unzureichende Verteilung von Kid-1 im Kern konnte früh nach der DMSO-Schockbehandlung erkannt werden, aber die Flecken erschienen spät und schienen aus zerfallenden Flecken zu stammen. Die Kolokalizationsstudien zeigten, dass Kid-1 sich mit dem nuklearen Transkriptionsfaktor UBF kolokaliert, so dass die unzureichende Verteilung von Kid-1 den intakten Nukleolen entspricht, während die Flecken zerfallene Nukleole repräsentieren. Eine Mutagenese-Studie zeigte, dass der große Zinkfingercluster mit Zinkfingern 5 bis 13 für die Sortierung von Kid-1 in den Nukleolus erforderlich ist, während der kleinere Zinkfingercluster von Kid-1 mit Zinkfinger 1 bis 4 homogen im Nukleoplasma verteilt und leicht aus dem Nukleus extrahiert wurde.

Interessanterweise zeigten Nuklearversuche, dass die RRNA-Synthese in zerfallenen Nukleolen

Es wurde unterdrückt, während es noch in intakten Nukleolen mit Kid1 stattfand. Die Feststellung, dass KRIP-1 vom Nukleoplasma in den Nukleolus umverteilt wurde, wenn Kid-1 koexprimiert wurde, unterstützt die Hypothese, dass die transkriptive Repression der rDNA-Gene die Zerfallung des Nukleolus verursacht. Ein solches Modell würde gegen die vorherige Feststellung argumentieren, dass KRAB-Zink-Fingerproteine nur die Transkription durch Polymerase II und III unterdrücken können (Moosmann et al.

, 1997). Um mehr über die Funktion von Kid-1 zu erfahren, wurde ein Hefe-Zwei-Hybrid-Ansatz eingesetzt, um nach Proteinen zu suchen, die mit dem KRAB-B-Domain und der Region interagieren, die die PEST- und Raf-Homologie-Domains enthält. Es konnte gezeigt werden, dass die Dynein-Lichtkette (DLC) mit der Region, die die PEST- und Raf-Homologie-Domänen von Kid-1 enthält, interagiert.

Die Rolle der KRAB-B-Domain bleibt schwer fassbar, da wir keine KRAB-B-interagierenden Proteine identifiziert haben. Es ist jedoch möglich, dass das Protein, das mit der KRAB-B-Domain interagiert, nicht in dieser embryonalen cDNA-Bibliothek repräsentiert ist. DLC war die erste entdeckte Lichtkette von Zytoplasma-Dynein. Es ist in vielen Zelltypen, sowohl mit nuklearen als auch mit zytoplasmischen Standorten, weit verbreitet. Bisher ist wenig über die Funktion von Dynein im Kern bekannt. DLC kann als Transporter fungieren und Kid-1 vom Zytoplasma zum Kern und schließlich zum Nukleolus transportieren. Alternativ kann DLC eine Rolle im Prozess der Transkriptionsregulierung durch Kid-1 spielen. In diesem Zusammenhang ist es interessant, dass auch eine starke Interaktion von Kid-1 mit mir gefunden wurde, aber nur eine schlechte Interaktion mit mir. Die Mitglieder der I-Familie wirken als Inhibitoren von NFB-Transkriptionsfaktoren. Es wirkt nicht nur im Zytoplasma, indem es sich an NFB-Proteine bindet, sondern es kann auch im Kern funktionieren, wo es NFB aus den Vorinitiationskomplexen freisetzt (Tran et al.

, 1997). It is tempting to speculate

that newly synthesized I

Transloziert sich in den Kern und bildet einen Komplex mit Kid-1 und

DLC. Through the adaptor protein KRIP-1, Kid-1 might help I

to remove NF-

B proteins

from the preinitiation complexes, thus shutting off NF-

Zielgene von B. Die Verbindung zwischen der nuklearen Verteilung von Kid-1 und seiner Interaktion mit I stellt bisher ein Rätsel dar. Angesichts der Berichte, dass sowohl das Nukleolus als auch das NFB an dem apoptotischen Prozess beteiligt sind (Shaw, 1995; Baeuerle und Baltimore, 1996; Steph et al., 1998), ist es möglich, dass Kid-1 auch eine Rolle bei der zellprogrammierten Tod spielt. DEDD (death effector domain- containing DNA-binding protein), ein weiteres nukleares Protein, translocates vom Zytoplasma in den Nukleolus, wo es rDNA-Transkription hemmen und apoptose induzieren kann (Steph et al., 1998). Kid-1 kann daher sowohl durch Hemmung der antiapoptotischen Wirkung von NFB als auch durch Unterdrückung der rDNA-Transkription im Nukleolus zum apoptotischen Zelltod führen. Zukünftige Experimente müssen sich auf diese Hypothese konzentrieren, um mehr über die biologische Rolle von Kid-1 zu erfahren.