Identifizierung und Charakterisierung von potentiellen Interaktionspartnern der Ubiquitin-Protein-Ligase E6-AP

Glockzin, Sandra (2002). Identifizierung und Charakterisierung von potentiellen Interaktionspartnern der Ubiquitin-Protein-Ligase E6-AP. PhD thesis, Universität zu Köln. Open Access

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Abstract

Die menschliche Ubiquitin-Protein-Ligase E6-AP gehört zur Familie der HECT-Ligasen und ubiquitiniert im Komplex mit dem E6-Onkoprotein Krebs-assoziierter humaner Papillomviren (HPV) den Tumorsuppressor p53 und markiert ihn damit für den proteasomalen Abbau. In normalen (HPV-negativen) Zellen ist aber über Substrate und Interaktionspartner von E6-AP nur wenig bekannt. Mutationen im E6-AP-kodierenden Gen UBE3A führen zu einer schweren neurologischen Erbkrankheit, dem Angelman-Syndrom. In dieser Arbeit wurden Interaktionspartner von E6-AP im Yeast Two Hybrid -System identifiziert und nachfolgend charakterisiert. Dabei konnten Hinweise auf das HECT-Domänen Protein HERC2 als physiologisch relevantes Substrat von E6-AP erhalten werden. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass das E6-AP-interagierende Protein HHR23A einen Einfluss auf das Ubiquitin- Proteasom-System hat und in vitro über seine Ubiquitin-assoziierte (Uba) Domäne an polyubiquitinierte Proteine bindet und sie vor Deubiquitinierung schützt. Für die Ubiquitinähnlichen (Ubl= ubiquitin like) Domänen von HHR23A und CHAP1 konnten spezifische Wechselwirkungen mit Ubiquitin-interagierenden Motiven (UIMs) verschiedener Proteine demonstriert werden. Somit sind UIMs neben Ubiquitin- auch spezifische Ubl-Domänen- Interaktionsmotive. Schließlich konnte nachgewiesen werden, dass UIMs, zumindest in vitro, Ubiquitinierungssignale darstellen, die transferabel sind und von verschiedenen Ubiquitin- Protein-Ligasen erkannt werden.

Item Type:

Thesis (PhD thesis)

Translated abstract:

Abstract

Language

E6-AP is a member of the family of HECT ubiquitin protein ligases (E3). In complex with the E6 oncoprotein of cancer associated human papillomaviruses (HPV), E6-AP induces the degradation of the tumor suppressor protein p53. However, the physiological substrates and interaction partners of E6-AP in normal (i. e. HPV-negative) cells remain unclear. Interestingly, mutations in the E6-AP gene UBE3A that inactivate the E3 properties of E6-AP have been reported to be the cause of the Angelman syndrome, an inherited neurological disease that results in severe mental retardation. In this work, potential interaction partners of E6-AP were identified in yeast two hybrid screens. Evidence was obtained that the HECT domain protein HERC2 is a physiological substrate of E6-AP. Furthermore, an influence of the E6-AP interacting protein HHR23A on the ubiquitin-proteasome system could be shown. HHR23A was demonstrated to bind to polyubiquitinated proteins via its carboxyterminal ubiquitin associated (Uba) domain and to shield them from deubiquitiniation. Additionally, it was found that the ubiquitin like (Ubl) domains of HHR23A and CHAP1 specifically interact with ubiquitin-interacting motifs (UIMs) of different proteins. This reveals that UIMs are not only ubiquitin-interacting but also Ubl-interacting motifs. UIMs were also shown to be (at least in vitro) transferable ubiquitination signals.

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