Dokument: Analyse der Lysine in der intrazellulären Domäne des DSL-Liganden Serrate
| Titel: | Analyse der Lysine in der intrazellulären Domäne des DSL-Liganden Serrate | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=54936 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20201211-140235-7 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | M.Sc. Seib, Ekaterina [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. Klein, Thomas [Gutachter] Jun.-Prof. Dr. Beller, Mathias [Gutachter] | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie | |||||||
| Beschreibungen: | Die Endozytose der DSL-Liganden ist für die Aktivierung des Notch-Signalwegs essentiell und wird in der Regel durch die Ubiquitinierung an Lysinen (Ks) der intrazellulären Domäne (ICD) ausgelöst. In Drosophila wird die Ubiquitinierung der Liganden Delta (Dl) und Serrate (Ser) durch die E3-Ubiquitin-Ligasen, Mind bomb1 (Mib1) und Neuralized (Neur), vermittelt.
In vorherigen Veröffentlichungen konnte gezeigt werden, dass der Austausch der intrazellulären Ks bei dem Säuger Delta-like 1 (Dll1) und dem Drosophila Dl-Liganden zu einer Unterdrückung der Ubiquitinierung führt. Bei Dll1 kommt es durch den Verlust aller Ks zu einer Inaktivität des Liganden, während Dl eine Ubiquitinierungs-unabhängige Restaktivität aufweist. In dieser Arbeit wurde die Funktion der Ubiquitinierung des Drosophila Ser-Liganden und insbesondere der intrazellulären Ks untersucht. Hierfür wurde ein transgener Ser-Ligand analysiert, bei dem alle intrazellulären Ks durch strukturell ähnliche Arginine (Rs) ausgetauscht wurden (SerK2R). Die Untersuchungen des K2R-Liganden ergaben, dass die Aktivität sowie die Endozytose und die Degradation von Ser von den Ks in der ICD abhängig sind.Des Weiteren wurde in dieser Arbeit die Rolle einzelner intrazellulärer Ks untersucht. Hierbei konnte gezeigt werden, dass der Austausch eines konservierten K an der Position 1362 zu einem inaktiven Ser-Liganden führt. Umgekehrt ist K1362 ausschließlich in Verbindung mit vier weiteren Ks in der Lage eine Aktivierung des Notch-Signalwegs auszulösen. Zuvor veröffentlichte Experimente demonstrierten, dass Neur die Aktivierung von Dl in einer Mib1- und K-unabhängigen Weise vermitteln kann. Die Ergebnisse dieser Arbeit legen nahe, dass Neur den Ser-Liganden ebenfalls Mib1-unabhängig aktivieren kann. Eine weitere Analyse brachte Hinweise darauf, dass die Ser-Aktivierung durch Neur auf zwei Weisen und zwar 1) K-abhängig und 2) K-unabhängig erfolgt. In beiden Fällen wird die Bindung an den Liganden, die Neur-vermittelte Ubiquitinierung, sowie die Membranassoziation von Neur benötigt. Darüber hinaus wurde mit Hilfe dieser Untersuchung ein funktionales Neur-Bindemotiv in der ICD von Ser in vivo bestätigt. In den ICDs der Liganden Dl und Jagged1 (Jag1 - Säugetier Ser Ortholog) wurden zwei Interaktionsmotive, sog. N- und C-Boxen, für Mib1 und MIB1 (Säugetier Mib1 Ortholog) identifiziert. Während für die Jag1-Aktivität beide Boxen benötigt werden, ist für Dl die N-Box wichtiger. Basierend auf den Sequenzhomologien wurden in der ICD von Ser die N- und C-Boxen vorhergesagt. In dieser Arbeit wurde die Notwendigkeit der vorhergesagten N- und C-Boxen für die Ser-Funktion untersucht. Die Analyse der putativen N- und C-Boxen ergab, dass beide Boxen für die Aktivität des Liganden nicht essentiell sind.Endocytosis of DSL-ligands is required for the activation of Notch signalling and is usually initiated through ubiquitination of lysines (K) in the intracellular domain (ICD) of the ligands. In Drosophila, the E3-ligases, Mind bomb1 (Mib1) and Neuralized (Neur) mediate ubiquitination of the ligands Delta (Dl) as well as Serrate (Ser). It has been shown that replacement of Ks in the ICD of mammalian Delta-like 1 (Dll1) and Drosophila Dl suppresses ubiquitination of the ligands. Whereas this modification interrupts Dll1 mediated Notch signalling, Dl possesses an ubiquitination-independent residual activity. In this thesis, the role of Drosophila Ser ubiquitination and in particular the role of its intracellular Ks was investigated. For this purpose, a transgenic Ser-ligand was analyzed in which all Ks of the ICD were replaced by structurally similar arginines (Rs) (SerK2R). These results suggest that Ks in the ICD of Ser are required for the activity, endocytosis and degradation of Ser. Furthermore, the role of individual intracellular Ks of Ser was investigated. In this study a highly conserved K at the position 1362 was identified. Replacement of K1362 leads to suppression of the Ser mediated Notch signalling. Vice versa, K 1362 alone is not sufficient and requires four additional Ks to activate Ser mediated Notch signalling. Previous work showed that Neur can activate Dl independently of Mib1 and of Ks in the ICD of Dl.The results of this thesis suggest that Neur is able to activate Ser independent of Mib1. Further experiments demonstrated that activation of Ser by Neur occurs in a K-independent as well as in a K-dependent manner. In both cases, binding to the ligand, Neur-mediated ubiquitination and membrane association of Neur are required. Moreover, the results confirm the putative Neur binding motif in vivo. In previous investigations two Mib1/MIB1-interaction motifs, so-called N- and C-boxes, were identified in the ICD of the DSL-ligands Dl and Jagged1 (Jag1 - mammalian Ortholog of Ser). It has been shown that Jag1 requires both the N- and the C-box for ligand activity. In contrast, Dl requires the N-box. Based on sequence homology, the putative N- and C-boxes were predicted in the ICD of Ser. In this thesis the requirement of the putative N- and C-boxes for the Ser function was examined. The results suggest that both boxes are not essential for Ser mediated Notch signalling. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Biologie » Genetik | |||||||
| Dokument erstellt am: | 11.12.2020 | |||||||
| Dateien geändert am: | 11.12.2020 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 21.09.2020 | |||||||
| Datum der Promotion: | 16.11.2020 |
