Dokument: Eigenschaften von Protein 4.1O und dessen Interaktionsverhalten mit Nephrin

Titel:	Eigenschaften von Protein 4.1O und dessen Interaktionsverhalten mit Nephrin
Weiterer Titel:	Properties of Protein 4.1O and Its Interaction with Nephrin
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=73987
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20260723-134136-2
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Cabuk, Yusuf [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 2,08 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 20.07.2026 / geändert 20.07.2026
Beitragende:	Prof. Dr. med. Sellin, Lorenz [Gutachter] Prof. Dr. rer. nat. Butz, Markus [Gutachter]
Stichwörter:	Protein 4.1O
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	Die Albuminurie, ein zentraler Marker für das Risiko von Herz-Kreislauf-Erkrankungen wie Herzinfarkten und Schlaganfällen, ist eng mit einer Schädigung des glomerulären Filters verbunden. Dieser ist für die Barrierefunktion in den Nieren verantwortlich. Dieser Filter besteht aus einer komplexen Struktur, die fenestriertes Endothel, die glomeruläre Basalmembran und die Schlitzmembran benachbarter Podozyten umfasst. Der glomeruläre Filter wird durch verschiedene Proteine gebildet, maßgeblich hierunter das Nephrin. Gleichwohl rückt Protein 4.1O zunehmend in den Fokus wissenschaftlicher Untersuchungen. FRMD3, das für das Protein 4.1O kodiert, wurde als vielversprechendes Kandidatengen für die diabetische Nephropathie identifiziert, aber seine genaue Funktion blieb bisher ungeklärt. Frühere Arbeiten haben gezeigt, dass Protein 4.1O in Podozyten exprimiert wird und eine enge Wechselwirkung mit Schlitzmembranproteinen wie Nephrin sowie mit dem Zytoskelett-Protein Aktin eingeht. Ein Verlust des 4.1O-Paralogs (frmd3) im Zebrafischmodell führte zu einem nephrotischen Syndrom. Das Ziel dieses Projekts ist es, das Interaktionsverhalten von Protein 4.1O mit Nephrin zu untersuchen und daraus Rückschlüsse auf seine funktionellen Eigenschaften zu ziehen. Dazu wurden verschiedene Transkriptionsvarianten, potenzielle Coiled-Coil-Domänen und die Palmitoylierung des Protein 4.1O analysiert. HEK293T-Zellen exprimierten Nephrin sowie Protein 4.1O und dessen Varianten. Die Interaktion zwischen Nephrin und Protein 4.1O wurde anschließend mittels Co-Immunpräzipitation beurteilt. Die Resultate der vorliegenden Arbeit zeigen, dass die Transkriptionsvarianten des Protein 4.1O mit dem zytosolischen Teil Nephrins interagieren. Die Deletion der coiled-coil-Domäne führte zu einer signifikanten Verstärkung dieser Interaktion. Um den Einfluss der Palmitoylierung auf die Protein-Protein-Interaktion zu untersuchen, wurden spezifische Cysteinresiduen, die der Palmitoylierung unterliegen, durch Mutationen ersetzt. Diese Varianten zeigten ebenfalls eine robuste Interaktion mit dem zytosolischen Teil von Nephrin. Zusammenfassend bleibt die Interaktion von Protein 4.1O und Nephrin trotz der Einflussfaktoren alternatives Splicing und der Palmitoylierung erhalten. Die Deletion der coiled-coil-Domäne führt zur gesteigerten Interaktion mit Nephrin. Dies deutet auf einen regulatorischen Einfluss der Coiled-Coil-Domäne auf diese Interaktion hin. Albuminuria, a key marker for the risk of cardiovascular diseases such as heart attacks and strokes, is closely associated with damage to the glomerular filter, which fulfils a crucial barrier function in the kidneys. This filter consists of a complex structure that includes fenestrated endothelium, the glomerular basement membrane and the slit diaphragm of neighbouring podocytes. The glomerular filter is maintained by various proteins, one of which is increasingly becoming the focus of research: the protein 4.1O. FRMD3, which encodes protein 4.1O, has been identified as a promising candidate gene for diabetic nephropathy, but its exact function remains unclear [2]. Previous work has shown that protein 4.1O is expressed in podocytes and interacts closely with slit diaphragm proteins such as nephrin as well as with the cytoskeletal protein actin. A loss of the 4.1O paralogue (frmd3) in the zebrafish model led to a nephrotic syndrome. The aim of the project is to investigate the interaction between protein 4.1O and Nephrin and to derive insights into the functional properties of 4.1O. For this purpose, various transcriptional variants, potential coiled-coil domains, and the palmitoylation of 4.1O were analyzed. HEK293T cells were used to express Nephrin, as well as protein 4.1O and its variants. Their interaction was then assessed via co-immunoprecipitation. The results of the present study show that the transcription variants of protein 4.1O interact with the cytosolic part of nephrin. Deleting the coiled-coil domain significantly enhanced this interaction. To investigate the influence of palmitoylation on the protein-protein interaction, specific cysteine residues that are subject to palmitoylation were replaced by mutations. These variants also showed a robust interaction with the cytosolic part of nephrin. In summary, the interaction of protein 4.1O and nephrin is maintained despite the influence of alternative splicing and palmitoylation. Deletion of the coiled-coil domain increases the interaction with Nephrin, suggesting a regulatory function of this domain in modulating 4.1O–Nephrin binding.
Lizenz:	Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:	23.07.2026
Dateien geändert am:	23.07.2026
Promotionsantrag am:	11.10.2025
Datum der Promotion:	16.07.2026