Universität zu Köln

Haubert, Dirk (2007). FAN mediates TNF-induced actin reorganisation. PhD thesis, Universität zu Köln.

Preview

PDF doktorarbeit_haubert.pdf Download (18MB)

Abstract

The WD repeat protein FAN is a member of the family of TNF receptor adapter proteins that are coupled to specific signalling cascades. In contrast to the other known adapter proteins that bind to the death domain of TNF-RI, FAN has been shown to interact with a membrane-proximal NSD domain. Though initially shown to promote nSMase activation by TNF, the precise functional involvement of FAN in specific cellular responses upon TNF stimulation remained unclear. In this work the role of FAN during TNF signalling was analysed. The data presented here show that FAN is involved in TNF-induced filopodia formation which is dependent on the activation of Cdc42. The N-terminal fold of FAN was identified in this study as a PH domain which specifically binds to phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate (PtdIns(4,5)P) and targets FAN to the plasma membrane. Site-specific mutagenesis revealed that the ability of FAN to mediate filopodia formation was blunted either by the destruction of the PtdIns(4,5)P binding motif, or by the disruption of intramolecular interactions between the PH domain and the adjacent BEACH domain, suggesting a functional contribution of the BEACH domain. In order to mediate TNF-induced actin reorganisation, FAN was shown to interact with the actin cytoskeleton in TNF-stimulated cells by binding directly to F-actin, thus providing a scaffold linking TNF signalling to actin reorganisation. FAN deficiency affected TNF-induced fibroblast motility and in vivo migration of Langerhans cells demonstrating the impact of FAN-mediated actin reorganisation for TNF-stimulated motility. The results of this study identify FAN as a central mediator of TNF-induced actin reorganisation and show that PH-mediated plasma membrane targeting of FAN is critically involved in linking TNF signalling to actin cytoskeleton reorganisation.

Item Type:	Thesis (PhD thesis)
Translated title:	Title Language FAN vermittelt TNF-induzierte Aktinreorganisation German FAN mediates TNF-induced actin reorganisation English
Translated abstract:	Abstract Language Das WD Protein FAN gehört zur Familie der TNF-Rezeptor Adapterproteine, die an spezifische Signaltransduktionskaskaden gekoppelt sind. Im Gegensatz zu den anderen bekannten Adapterproteinen, die an die Death Domain des TNF-Rezeptors I binden, interagiert FAN mit der membranproximalen NSD Domäne. Obwohl anfangs schon gezeigt wurde, dass FAN an der durch TNF stimulierten Aktivierung der nSMase beteiligt ist, ist die genaue Funktion von FAN bei den spezifischen zellulären Effekten von TNF nicht bekannt. In dieser Arbeit wurde die Rolle von FAN im TNF Signalweg untersucht. Die hier vorgestellten Daten zeigen, dass FAN an der TNF-induzierten Bildung von Filopodien über die Aktivierung von Cdc42 beteiligt ist. Der N-terminale Bereich von FAN wurde in dieser Arbeit als eine PH Domäne identifiziert, die spezifisch an Phosphatidyl-Inositol-4,5-Phosphat (PtdIns(4,5)P) bindet und FAN an die Plasmamembran rekrutiert. Die gezielte Mutagenese der FAN Primärstruktur zeigte, dass die Funktion von FAN bei der TNF-induzierten Bildung von Filopodien von der PtdIns(4,5)P-Bindung oder der intramolekularen Interaktion zwischen der PH und der BEACH Domäne abhängig ist, was eine funktionelle Beteiligung der BEACH Domäne vermuten lässt. Es wurde außerdem gezeigt, dass FAN über direkte Bindung an F-Aktin mit dem Aktinzytoskelett interagiert, um TNF-induzierte Aktinreorganisation zu modulieren. So kann eine Plattform gebildet werden, die TNF-Signale mit der Reorganisation des Aktinzytoskeletts verbindet. Das Fehlen von FAN beeinträchtigte die TNFinduzierte Motilität von Fibroblasten und auch die Migration von Langerhanszellen in vivo, was die Bedeutung der durch FAN vermittelten Reorganisation des Aktinzytoskeletts für die TNF-induzierte Zellmotilität unterstreicht. Die Ergebnisse dieser Arbeit identifizieren FAN as zentralen Faktor bei der TNF-induzierten Aktinreorganisation und zeigen, dass die PH-vermittelte Rekrutierung von FAN an die Plasmamembran für die Verknüpfung der TNF-Signalkaskade mit der Reorganisation des Aktinzytoskeletts notwendig ist. German
Creators:	Creators Email ORCID ORCID Put Code Haubert, Dirk dirk.haubert@gmx.de UNSPECIFIED UNSPECIFIED
URN:	urn:nbn:de:hbz:38-21684
Date:	2007
Language:	English
Faculty:	Faculty of Mathematics and Natural Sciences
Divisions:	Faculty of Medicine > Medizinische Mikrobiologie, Immunologie und Hygiene > Institut für Medizinische Mikrobiologie, Immunologie und Hygiene
Subjects:	Life sciences
Uncontrolled Keywords:	Keywords Language FAN , TNF , Aktin German FAN , TNF , actin English
Date of oral exam:	22 October 2007
Referee:	Name Academic Title Klein, Helmut W. Prof. Dr.
Refereed:	Yes
URI:	http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/2168