Universität zu Köln

Charakterisierung von Herc2 und seiner Interaktion mit der Ubiquitin-Protein-Ligase E6-AP

Kogel, Ulrike (2006) Charakterisierung von Herc2 und seiner Interaktion mit der Ubiquitin-Protein-Ligase E6-AP. PhD thesis, Universität zu Köln.

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    Abstract

    Ursprünglich wurde E6-AP (E6-assoziiertes Protein) als zellulärer Partner des E6-Onkoproteins Krebs-assoziierter humaner Papillomviren isoliert. In diesem Komplex fungiert E6-AP als eine Ubiquitin-Protein-Ligase, welche das Tumorsuppressorprotein p53 für den proteasomalen Abbau markiert. Essentiell für die Ligasefunktion von E6-AP ist dabei eine 350 Aminosäuren umfassende C-terminale Region, die als HECT-Domäne (Homolog zum E6-AP C-Terminus) bezeichnet wird. Die HECT-Domäne ist in einer Vielzahl von weiteren Proteinen vorhanden, von denen daher angenommen wird, dass sie ebenfalls eine Ubiquitin-Protein-Ligase-Funktion aufweisen. In dieser Arbeit konnte ein neuer Bindungspartner von E6-AP identifiziert werden. Es handelt sich um das Protein Herc2. Es hat eine molekulare Masse von 528 kDa und weist zusätzlich zu drei RCC1-ähnlichen Domänen ebenfalls eine C-terminale HECT-Domäne auf. Es konnte in vitro gezeigt werden, dass die Bindung von E6-AP über die zweite der drei RCC1-ähnlichen Domänen vermittelt wird. Diese Domäne war in der Lage die Ubiquitin-Ligase-Aktivität von E6-AP zu erhöhen. Weiterhin konnte gezeigt werden, das Herc2 von E6-AP in vitro ubiquitiniert wird. In vivo konnte ein E6-AP-abhängiger Abbau von Herc2 demonstriert werden, woraus geschlossen wird, dass Herc2 ein mögliches neues Substrat von E6-AP darstellt. Dies ist von besonderem Interesse, da über E6-unabhängige Substrate von E6-AP nur wenig bekannt ist. Mutationen im E6-AP-Gen führen zu einer erblichen, neurologischen Erkrankung, dem sogenannten Angelman-Syndrom, wenn sie die Ligaseaktivität zerstören. Ein deregulierter Abbau von Substraten von E6-AP könnte daher diese Erkrankung verursachen. Für Herc2 konnte in dieser Arbeit eine Ligaseaktivität nachgewiesen und somit gezeigt werden, dass es sich um ein funktionelles HECT-Domänen-Protein handelt. Es wurde belegt, dass es verschiedene Lysine im Ubiquitinmolekül zur Kettenverknüpfung in vitro benutzen kann. Zudem wurden Hinweise erhalten, dass Herc2 im Zusammenhang mit dem Translationsinitiationskomplex steht.

    Item Type: Thesis (PhD thesis)
    Translated abstract:
    AbstractLanguage
    E6-AP (E6-associated protein) was originally identified as a cellular partner of the E6-oncoprotein of cancer-associated human papillomaviruses. In this complex, E6-AP acts as an ubiquitin-protein ligase, inducing the proteasomal degradation of the tumour suppressor protein p53. A C-terminal region of 350 amino acids in length, termed HECT domain (homologous to E6-AP C-terminus), is essential for the ligase function. The HECT domain is present in a multitude of proteins and it is commonly assumed, that these proteins also show ubiquitin-protein ligase activity. In this work, the giant protein Herc2 was identified as a new binding partner of E6-AP. Herc2 has a molecular mass of 528 kDa and contains in addition to three RCC1-like domains a C-terminal HECT domain. The second RCC1-like domain of Herc2 was demonstrated to be required for the interaction with E6-AP in vitro. This domain was able to enhance the ligase activity of E6-AP. Furthermore, Herc2 was shown to be ubiquitinated by E6-AP in vitro. In vivo experiments revealed an E6-AP-dependent degradation of Herc2, which suggests that Herc2 is an E6-independent substrate of E6-AP. This is of considerable interest, since only little is known about E6-independent substrates of E6-AP. Mutations in the E6-AP gene, which result in the inactivation of its ligase activity, have been associated with the Angelman Syndrome, a hereditary neurological disorder. Thus, deregulated degradation of substrates of E6-AP may be involved in the pathogenesis of Angelman Syndrome. Finally, it was shown that Herc2 possesses ligase activity, which provides evidence that it is a functional HECT domain protein. Different lysines in ubiquitin can be used for polyubiquitin chain assembly by Herc2. In addition, evidence has been obtained, that Herc2 could be associated with the translation initiation complex.English
    Creators:
    CreatorsEmail
    Kogel, Ulrikeuko1@gmx.de
    URN: urn:nbn:de:hbz:38-18406
    Subjects: Life sciences
    Uncontrolled Keywords:
    KeywordsLanguage
    Herc2 , E6-APGerman
    Herc2 , E6-APEnglish
    Faculty: Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
    Divisions: Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät > Biochemie I
    Language: German
    Date: 2006
    Date Type: Completion
    Date of oral exam: 29 June 2006
    Full Text Status: Public
    Date Deposited: 07 Sep 2006 11:45:40
    Referee
    NameAcademic Title
    Klein, Helmut W.Prof. Dr.
    URI: http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/1840

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