Mechanismen der Zystogenese: Molekulare Mechanismen der Inversin-Funktion

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Die Nephronophthisis Typ I ist die häufigste Ursache für ein terminales Nierenversagen im kindlichen Alter. Diese Erkrankung wird verursacht durch Mutationen des NPHP1-Gens, welches für das Protein Nephrocystin kodiert. Die Domänenarchitektur dieses Proteins läßt vermuten, daß Nephrocystin als Struktur- oder Adaptorprotein im Rahmen von Zell-Matrix-Interaktionen eine Rolle spielt. Die genaue Funktion von Nephrocystin ist jedoch gegenwärtig unbekannt. Um therapeutische Ansätze für die Nephronophthisis Typ I (Juveniler Typ) zu entwickeln, muß zunächst die Funktion von Nephrocystin aufgeklärt werden. Wir haben nachweisen können, daß Nephrocystin mit Pyk2, Tensin und p130Cas interagiert und mit diesen Proteinen einen heteromeren Multiproteinkomplex bildet. Unsere Befunde legen nahe, daß Nephrocystin als "Shuttle"-Protein zur Rekrutierung bestimmter zytoplasmatischer und zytoskeletaler Proteine beiträgt. Wir wollen nun die Hypothese überprüfen, ob tubuläre Nierenepithelzellen Nephrocystin benötigen, um bestimmte Formen von Zell-Matrix-Kontakten zu etablieren. Hierzu sollen zunächst die Interaktionen mit Pyk2, p130Cas und Tensin analysiert und die Affinitäten dieser Interaktionen mittels Fluoreszenzpolarisation bestimmt werden. Im Gegensatz zur fokalen Adhäsionskinase (FAK), welche mit dem fokalen Adhäsionskomplex direkt assoziiert ist, befindet sich die FAK-ähnliche Kinase PYK2 überwiegend im Zytoplasma. In FAK-defizienten Fibroblasten soll daher überprüft werden, ob Nephrocystin Pyk2 in den Bereich fokaler Adhäsionen rekrutieren und die durch das Fehlen von FAK bedingten Defekte korrigieren kann. Sollte sich durch unsere funktionelle Analyse die Hypothese bestätigen lassen, daß Nephrocystin eine Rekrutierungsfunktion zukommt und daß Nephrocystin zur Bildung bestimmter Zell-Matrix-Interaktionen beiträgt, wäre dies von erheblicher Konsequenz für das Verständnis der molekularen Pathogenese der Nephronophthise und für die Entwicklung spezifischer therapeutischer Konzepte.