Dokument: Identifizierung von physiologischen und artifiziellen Liganden von GABARAP und Charakterisierung der resultierenden Interaktionen
| Titel: | Identifizierung von physiologischen und artifiziellen Liganden von GABARAP und Charakterisierung der resultierenden Interaktionen | |||||||
| Weiterer Titel: | Identification of physiological and artificial ligands of GABARAP and characterisation of the resulting interactions. | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=7129 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20080318-110846-5 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Dr. Mohrlüder, Jeannine [Autor] | |||||||
| Dateien: |
| |||||||
| Beitragende: | Prof. Dr. Willbold, Dieter [Gutachter] Prof. Dr. Büldt, Georg [Gutachter] | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie | |||||||
| Beschreibungen: | γ-Aminobuttersäure (GABA)-Rezeptoren des Types A (GABAA-Rezeptoren) vermitteln schnelle synaptische Inhibierung im zentralen Nervensystem. Sie sind von speziellem pharmazeutischen Interesse und Ziel verschiedener Wirkstoffe, die zur Behandlung von mentalen Störungen oder zur Regulierung von Schlaf und Stimmung eingesetzt werden. Sortierungsvorgänge, Transport- und Abbauprozesse von Neurotransmitter-Rezeptoren sind wichtig zur Bildung und Aufrechterhaltung von funktionellen Synapsen und sind Grundlage bei der Modulierung von synaptischer Plastizität. Das GABAA-Rezeptor-assoziierte Protein (GABARAP) gehört zu der MAP-LC3 Proteinfamilie, deren Mitglieder in intrazelluläre, vesikuläre Transportprozesse, wie Autophagozytose und intra-Golgi-Transport, involviert sind. GABARAP bindet an eine Untereinheit des GABAA-Rezeptors, und ist an dessen Transportvorgängen beteiligt. Die genauen Abläufe und die Funktion dieser Interaktion sind bisher nicht bekannt.
Ziel der vorliegenden Arbeit war die Identifizierung von artifiziellen Peptid- und physiologischen Proteinliganden von GABARAP und die Charakterisierung der resultierenden Interaktionen. Dies erweitert einerseits das Verständnis der Bindungsmechanismen beliebiger Liganden zu GABARAP und kann andererseits als Basis für die Entwicklung neuer Medikamente dienen, um die Funktion von GABARAP bzw. des GABAA-Rezeptors zu modulieren. Die Kenntnis neuer GABARAP-Interaktionspartner trägt zudem zu einem besseren Verständnis der zellulären Funktion von GABARAP und den Vorgängen an der postsynaptischen Membran bei. Mittels Phagendiplay-Selektion ist es erstmals gelungen, hochaffine, artifizielle Peptidliganden für GABARAP zu identifizieren. Die resultierenden Interaktionen konnten mittels Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), Fluoreszenztitration, Oberflächenplasmonenresonanz und Kernresonanz-Spektroskopie genauer charakterisiert werden. Aus den Peptidsequenzen wurde ein Konsensusmotiv erstellt, welches Grundlage für eine Proteindatenbanksuche war. Die zellulären humanen Proteine Calretikulin (CRT) und die schwere Kette von Clathrin (clathrin heavy chain, CHC) konnten auf diesem Wege erstmalig als GABARAP-bindend identifiziert werden. Die entsprechenden Interaktionen wurden mittels Oberflächenplasmonenresonanz, Pulldown-Analysen und Kernresonanzspektroskopie charakterisiert. Die im Rahmen dieser Arbeit gewonnenen Ergebnisse leisten einen wichtigen Beitrag für ein fortgeschrittenes Verständnis der GABARAP Bindungsspezifität und seiner zellulären Funktion.γ-aminobutyric acid (GABA) receptors (type A) (GABAA receptors) mediate fast synaptic inhibition in the central nervous system. They are of particular pharmacological importance and are targets for drugs used to treat mental disorders or to modulate sleep and mood. Sorting, transport and degradation of neurotransmitter receptors are important for the construction and maintenance of functional synapses and are fundamental processes to modulate synaptic plasticity. The GABAA receptor-associated protein (GABARAP) belongs to the MAP-LC3 protein family which is involved in vesicular transport processes, like autophagocytosis and intra-golgi transport. GABARAP binds to a GABAA receptor subunit and participates in its transport events. The exact mechanisms and the function of this interaction are not yet known. The objective of the present work was the identification of artificial peptide and physiological protein ligands of GABARAP and the characterisation of the resulting interactions. This enhances on the one hand the understanding of the binding mechanisms of any ligand to GABARAP and on the other hand, can facilitate the design of new drugs capable of modulating the function of GABARAP or the GABAA receptor. The knowledge of new GABARAP interaction partners additionally contributes to a better understanding of the cellular functions of GABARAP and the procedures at the postsynaptic membrane. By employing a phage display selection procedure, artificial high-affinity peptide ligands of GABARAP could successfully be identified. The resulting interactions could be characterised via enzyme-linked immunosorbent assay, fluorescence titration, surface-plasmon resonance and nuclear magnetic resonance spectroscopy. A consensus motif was derived from the GABARAP-binding peptide sequences. It was used to search protein databases to identify putative GABARAP-binding proteins. For the first time, the human cellular proteins calreticulin (CRT) and clathrin heavy chain (CHC) were identified to bind GABARAP. The corresponding interactions could be characterised via surface plasmon resonance, pulldown analysis and nuclear magnetic resonance spectroscopy. The results of the present work make a substantial contribution to an enhanced understanding of the GABARAP binding specificity and its cellular function. | |||||||
| Rechtliche Vermerke: | geprüft | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Biologie » Physikalische Biologie | |||||||
| Dokument erstellt am: | 10.03.2008 | |||||||
| Dateien geändert am: | 10.03.2008 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 03.12.2007 | |||||||
| Datum der Promotion: | 19.12.2007 |
