Dokument: Protein-Protein-Interaktionen im PER-Komplex des molekularen zirkadianen Oszillators

Titel:	Protein-Protein-Interaktionen im PER-Komplex des molekularen zirkadianen Oszillators
Weiterer Titel:	Protein-protein interactions in the PER complex of the molecular circadian oscillator
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=69906
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20250704-165757-4
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Rudenko, Valerie [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 1,95 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 27.06.2025 / geändert 27.06.2025
Beitragende:	Prof. Dr. rer. nat. Reinke, Hans [Gutachter] PD Dr. rer. nat. Stork, Björn [Gutachter]
Stichwörter:	zirkadiane Uhr, molekularer zirkadianer Oszillator, PER-Komplex, PER2, GAPVD1, CSKN1D
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	Die zirkadiane Uhr der Säugetiere ermöglicht eine Anpassung an den Tag-Nacht-Rhythmus durch die Erzeugung endogener Oszillationen im 24h-Rhythmus in Physiologie und Verhalten. Die innere Uhr ist hierarchisch aufgebaut und besteht aus einem Haupttaktgeber im Nucleus suprachiasmaticus des Hypothalamus, der durch Lichteinfall auf die Netzhaut mit der Umwelt synchronisiert wird. Über ihn erfolgt dann ebenfalls die Synchronisation der peripheren Oszillatoren in nahezu allen Körperzellen. Der zentrale molekulare Wirkmechanismus der zirkadianen Uhr beruht auf einer transkriptionell-posttranslationellen Rückkopplungsschleife. Zusammen mit anderen Uhrenproteinen nehmen die Proteine PER2, CSNK1D und GAPVD1 hierbei eine zentrale Rolle durch die Bildung des PER-Komplexes ein. Die Hauptaufgabe dieses Komplexes besteht in der inhibitorischen Regulation der Genexpression durch die Uhrenproteine CLOCK und BMAL1. Die Funktionen des PER-Komplexes und die molekularen Interaktionen der beteiligten Proteine sind bislang noch nicht ausreichend erforscht. Das Ziel dieses Projekts war es, herauszufinden, wie die Proteine PER2, CSNK1D und GAPVD1 interagieren, und wie ihre Interaktion voneinander abhängt. Es wurden transient transfizierte HEK-293T-Zellen und bereits generierte Klone der humanen Fibrosarkom-Zelllinie HT1080 verwendet, die entweder CSNK1D und PER2 oder CSNK1D und PER2Δ, eine PER2-Mutante ohne CSNK1D-Bindungsdomäne, exprimieren. Mittels Fluoreszenzmikroskopie sollte die Lokalisation von CSNK1D und PER2/PER2Δ visualisiert werden. Die Interaktionen zwischen den beteiligten Proteinen wurden mit Co Immunpräzipitation untersucht. In der Fluoreszenzmikroskopie wurde deutlich, dass sich die Lokalisation von PER2Δ im Gegensatz zu der von PER2 verändert. PER2Δ befindet sich nicht wie PER2 vornehmlich im Zellkern, sondern im Bereich der Zellmembranen. Weiterhin konnte durch Co-Immunpräzipitation gezeigt werden, dass die Interaktion zwischen CSNK1D und GAPVD1 nicht von PER2 abhängt. Schließlich wurde in dieser Arbeit erneut bestätigt, dass die Phosphorylierung durch CSNK1D zum Abbau von PER2 führt. Obwohl PER2Δ nicht mehr stabil mit CSNK1D interagieren kann, unterliegt es einem vermehrten Abbau, der durch Hemmung der CSNK1D mit PF670462 stark vermindert werden kann. The mammalian circadian clock enables adaptation to the day-night rhythm by generating endogenous oscillations with 24h-rhythmicity in physiology and behaviour. The circadian clock is hierarchically organized and consists of a master clock in the nucleus suprachiasmaticus (SCN) of the hypothalamus, which is synchronised with the environment by light that falls on the retina. The SCN also synchronises the peripheral oscillators in almost all body cells. The central molecular mechanism is based on a transcriptional-posttranslational feedback loop. Together with other clock proteins, the proteins GAPVD1, PER2 and CSNK1D play an important role by forming the PER complex. The main function of this complex is the inhibitory regulation of gene expression mediated by the clock proteins CLOCK and BMAL1. The functions of the PER complex and the molecular interactions of the proteins involved have not yet been sufficiently explored. The aim of this project was to find out how the proteins CSNK1D, PER2 and GAPVD1 interact and how their interactions depend on each other. Transiently transfected HEK-293T cells and pre-existing clones of the human fibrosarcoma cell line HT1080 overexpressing either CSNK1D and PER2 or CSNK1D and PER2Δ, a PER2 mutant lacking the CSNK1D binding domain, were used. Fluorescence microscopy was used to visualise the localisation of CSNK1D and PER2/PER2Δ. The interactions of the involved proteins were investigated by co-immunoprecipitation. Fluorescence microscopy showed that the localisation of PER2Δ changed in comparison to PER2. PER2Δ is no longer located primarily in the nucleus, but near the cell membranes. Furthermore, by co-immunoprecipitation we show that the interaction between CSNK1D and GAPVD1 does not depend on PER2. Finally, our work confirms that phosphorylation by CSNK1D leads to the degradation of PER2. Despite the lack of a stable interaction with CSNK1D, PER2Δ is subject to increased degradation and can be stabilised by inhibiting CSNK1D with PF670462.
Lizenz:	Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät » Institute » Zentralinstitut für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik
Dokument erstellt am:	04.07.2025
Dateien geändert am:	04.07.2025
Promotionsantrag am:	13.12.2024
Datum der Promotion:	03.06.2025