Regulatorische Tyrosin-Phosphorylierungen von Vav und ADAP bei der T-Zell-Rezeptor-vermittelten Integrinadhäsion

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Wir untersuchen mit experimentellen und theoretischen Methoden die Struktur und Dynamik von Komponenten des intrazellulären Signal-Komplexes, der nach Stimulation des T-Zell- Rezeptors die Integrin-vermittelte Zelladhäsion reguliert. Insbesondere die beiden hämatopoietischen Adapterproteine ADAP und Vav weisen nach T-Zell-Stimulation charakteristische Tyrosin-Phosphorylierungsmuster auf, die entscheidend für die Funktion dieser Proteine in der Kommunikation zwischen T-Zell-Rezeptor und Integrinen (dem sogenannten inside-out-signaling ) sind. Um die Mechanismen der Signaltransduktion durch ADAP und Vav aufzuklären, werden wir Phosphorylierungskinetiken, Protein-Protein- Wechselwirkungen und die Modulation der Zielprozesse, wie Lipid-Bindung und GTPAustauschraten, in einem rekonstituierten System messen. Strukturelle Informationen über phosphorylierungsabhängige Konformationsänderungen sollen mittels der NMRSpektroskopie gewonnen werden. Aufbauend auf diesen Daten entwickeln wir ein mathematisches Modell, das die Interaktion von Phosphorylierungen, Konformationsumwandlungen und reversiblen Assoziationen der Komplexproteine beschreibt. Computersimulationen werden Aufschluss darüber geben, wie die Amplitude und Dauer der Aktivierung des Komplexes reguliert werden. Dabei wollen wir den Einfluss der Fyn-Aktivität, der Proteinkonzentrationen und der Fyn-antagonisierende Phosphatase SHP-2, sowie die Rolle von Rückkopplungsmechanismen, wie die Aktivierung von Fyn durch ihre phosphorylierten Substrate, untersuchen. Die enge Verbindung von Experiment und Theorie in diesem Projekt ermöglicht es, gezielt Daten für die Modellierung zu erheben und das Modell durch die experimentelle Überprüfung theoretischer Vorhersagen iterativ zu entwickeln. Das dabei erarbeitete quantitative Modell des T-Zell-Rezeptor-Integrin-Moduls wird als Ausgangspunkt für die Untersuchung seiner Dynamik in intakten Zellen dienen.