FORPRION

BAYERISCHER FORSCHUNGSVERBUND PRIONEN

LMU 6 Untersuchung der Phosphorylierung und des zellulären Transports von mutanten und Wildtyp-Formen des Prionproteins in lebenden Nervenzellen

Arbeitsfeld:

In Neuronen müssen zahlreiche Proteine polarisiert zur Prä- und Postsynapse transportiert werden. Zahlreiche Proteine, die bei der Alzheimer Erkrankung eine entscheidende Rolle spielen, werden gezielt zu Axonen oder dem somatodendritischen Kompartiment transportiert. Der präzise Transport spielt hierbei eine große Rolle für die Entstehung des pathologischen Amyloid ß-Peptides (Capell et al., 2002; Haass et al., 1995a; Haass et al., 1994; Haass et al., 1995b). Wir haben nun den polarisierten Transport von PrP untersucht mit dem Ziel Signale innerhalb von PrP zu identifizieren, die für dessen korrekten Transport benötigt werden. Weiterhin sollte der Einfluss von pathologischen PrP Mutationen auf den Transport untersucht werden. Wir konnten zeigen, dass PrP mit Hilfe eines Signals in dessen hydrophober potentieller trans-Membran Domäne (HD Domäne) basolateral transportiert wird. Das PrP homologe Protein Doppel wurde dagegen entgegengesetzt transportiert. Dieser unterschiedliche Transportmechanismus liegt am Fehlen der HD Domäne von PrP. Nach Insertion der HD Domäne von PrP an dieentsprechende Stelle von Dpl wurde dieses basolateral transportiert. Umgekehrt führte eine Deletion der HD Domäne von PrP zu dessen apikalen Transport. Der korrekte basolaterale Transport von PrP wird durch eine pathogene Mutante innerhalb der HD Domäne verhindert. Wir konnten damit eine erste zelluläre Fehlfunktion für eine PrP Mutante zeigen. Wenn Dpl und PrP ko-exprimiert werden kam es zu einer dramatischen Fehlsortierung von PrP, was vermutlich auf eine Interaktion von Dpl mit PrP und einer Verdeckung des Transportsignals zurückzuführen ist. Gegenwärtig untersuchten wir den Einfluss von ADAM Proteasen auf ein potentielles shedding von PrP. Erste Ergebnisse zeigten hier bereits, dass ADAM 10 genauso wie PrP basolateral transportiert wird und damit am korrekten Ort der potentiellen Interaction (Plasma Membran) kolokalisiert ist (s. (Wild-Bode et al., 2006)). Die Daten zur zellulären Sortierung von PrP sind in Abb. 1 zusammengefasst und publiziert (Uelhoff et al., 2005).