Die Bedeutung der Deubiquitinierung für den intrazellulären Transport von Membranproteinen und bei Signaltransduktionswegen

Inhaltsverzeichnis

• Einleitung
• Das Ubiquitin-System
• Abbau im 26S-Proteasom
• Formen der Ubiquitinierung
• Deubiquitinierung
• Mechanismus der Deubiquitinierung
• Funktionen der Deubiquitinierung
• Histon-Deubiquitinierung
• Endozytose
• Zellzyklusregulation und DNA-Reparatur
• Regulation der Deubiquitinaseaktivität
• Zielsetzung der Arbeit
• Regulation von Signaltransduktionswegen
• Regulationsmechanismen
• Der "Nuclear Factor kappa-B"-Signalweg
• Kanonischer Signalweg
• Nicht-kanonischer Signalweg
• Einfluss der Deubiquitinasen auf den NF-kB-Signalweg
• Nachweis der Regulation durch die Deubiquitinase CYLD
• CYLD als negativer Regulator des NF-kB-Signalweges
• Regulation der CYLD-Expression durch den NF-kB-Signalweg
• CYLD wird durch NEMO-abhängige Phosphorylierung reguliert
• Regulation des JNK-Signalweges und der TRAF2-Ubiquitinierung
• Auswirkungen der CYLD-Expression auf die Genexpression
• Deubiquitinierung des NF-kB-Aktivators CC2D1A
• Nachweis der Regulation durch die Deubiquitinase A20
• Regulation der A20-Expression durch den NF-kB-Signalweg
• Ubiquitin-Editing von RIP durch A20
• A20 fördert den Abbau der Ubiquitin-Konjugasen Ubc5 und Ubc13
• A20 benötigt Rnf11 zur Herunterregulation des NF-kB-Signalweges
• A20 benötigt ABIN-1 für die Deubiquitinierung von NEMO
• Kontrolle der zweiten Phase des NF-kB-Signalweges
• A20 und IKK-abhängige Phosphorylierung
• Nachweis der Regulation durch die Deubiquitinase CEZANNE
• Regulation der CEZANNE-Expression durch den NF-kB-Signalweg
• Regulation des NF-kB-Signalweges durch CEZANNE
• Auswirkungen der Deubiquitinierung von lêK und RIP
• Diskussion
• Deubiquitinierung von TRAF2 und TRAF6 durch CYLD
• Physiologische Funktionen von CYLD
• Phosphorylierung von CYLD durch IKK
• Wechselseitige Regulation von CYLD und dem NF-kB-Signalweg
• A20-Spezifität
• A20 inhibiert die Rekrutierung von RIP und TRADD
• Funktionen des A20-Komplexes
• Funktionen des C-Terminus von CEZANNE
• Interaktionen der Deubiquitinasen
• Zusammenfassung
• Regulation des intrazellulären Transportes von Membranproteinen
• Plasmamembranproteine
• Der epidermale Wachstumsfaktor(-rezeptor)
• Der EGFR-Signalweg
• Herunterregulation des EGF-Rezeptors
• Kontrolle der Herunterregulation durch Deubiquitinasen
• Regulation durch die Deubiquitinase AMSH
• Nachweis der Assoziation von AMSH und ESCRT-III
• Funktionen von AMSH bei der Herunterregulation des EGFR
• Ubiquitin-spezifische Protease Y
• Funktionen der Mit-Domäne
• Funktionen der HRS-STAM-Bindung
• Rolle von UBPY bei der Herunterregulation des EGFR
• Diskussion
• Funktionen der Mit-Domäne von UBPY und AMSH
• Interaktionen zwischen AMSH und CHMP3
• Funktionen von AMSH bei der Herunterregulation des EGFR
• Modifikationen von UBPY
• Komplexbildung zwischen UBPY und dem EGFR
• Deubiquitinierung des EGFR durch UBPY
• Interaktionen von AMSH und UBPY
• Zusammenfassung

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Diese Diplomarbeit befasst sich mit der Bedeutung der Deubiquitinierung für den intrazellulären Transport von Membranproteinen und bei Signaltransduktionswegen. Die Arbeit soll einen Überblick über die verschiedenen Funktionen der Deubiquitinierung in diesen Prozessen geben und den Einfluss der Deubiquitinasen auf die Regulation von Signaltransduktionswegen, insbesondere den NF-kB-Signalweg, beleuchten.

• Die Rolle der Deubiquitinierung im intrazellulären Transport von Membranproteinen
• Der Einfluss von Deubiquitinasen auf die Regulation von Signaltransduktionswegen
• Die Funktionsweise des NF-kB-Signalweges und die Regulation durch Deubiquitinasen
• Die Bedeutung der Deubiquitinierung für die Herunterregulation des EGFR
• Die Interaktionen von Deubiquitinasen im Kontext des intrazellulären Transports und der Signaltransduktion

Zusammenfassung der Kapitel

Kapitel 1 stellt das Ubiquitin-System und die Deubiquitinierung vor. Es werden die verschiedenen Funktionen der Deubiquitinierung im Zusammenhang mit Histon-Deubiquitinierung, Endozytose und Zellzyklusregulation erläutert. Das Kapitel beleuchtet zudem die Regulation der Deubiquitinaseaktivität.

Kapitel 2 befasst sich mit der Regulation von Signaltransduktionswegen, insbesondere dem NF-kB-Signalweg. Es werden die verschiedenen Regulationsmechanismen des Signalwegs und der Einfluss von Deubiquitinasen wie CYLD, A20 und CEZANNE auf die Aktivierung und Deaktivierung des NF-kB-Signalweges beschrieben.

Kapitel 3 diskutiert die Ergebnisse der Forschung zu Deubiquitinasen im Kontext des NF-kB-Signalweges. Es werden die physiologischen Funktionen von CYLD und die spezifischen Eigenschaften von A20 beleuchtet.

Kapitel 5 konzentriert sich auf die Regulation des intrazellulären Transportes von Membranproteinen, insbesondere des epidermal Growth Factor (EGF)-Rezeptors. Es werden die verschiedenen Mechanismen der Herunterregulation des EGFR und die Rolle von Deubiquitinasen wie AMSH und UBPY in diesem Prozess beschrieben.

Kapitel 6 diskutiert die Funktionen von Deubiquitinasen im Zusammenhang mit dem intrazellulären Transport von Membranproteinen. Es werden die Interaktionen von AMSH und UBPY mit anderen Proteinen und die Bedeutung ihrer Mit-Domänen für die Regulation des EGFR-Signalweges beleuchtet.

Schlüsselwörter

Deubiquitinierung, Signaltransduktion, NF-kB-Signalweg, intrazellulärer Transport, Membranproteine, EGFR, CYLD, A20, CEZANNE, AMSH, UBPY, Ubiquitin-System, Proteasom, Endozytose, Zellzyklusregulation, DNA-Reparatur, Regulation, Herunterregulation, Interaktion, Komplexbildung, Mit-Domäne, HRS-STAM-Bindung.

Häufig gestellte Fragen

Was ist Deubiquitinierung?

Deubiquitinierung ist der Prozess, bei dem Ubiquitin-Ketten durch spezifische Enzyme (DUBs) von Proteinen entfernt werden, was deren Abbau verhindert oder ihre Funktion reguliert.

Wie beeinflussen Deubiquitinasen den NF-kB-Signalweg?

Enzyme wie CYLD und A20 wirken als negative Regulatoren des NF-kB-Signalwegs, indem sie die Ubiquitinierung von Schlüsselproteinen rückgängig machen und so Entzündungsreaktionen kontrollieren.

Welche Rolle spielt die Deubiquitinierung beim EGF-Rezeptor (EGFR)?

Deubiquitinasen wie AMSH und UBPY regulieren die Herunterregulation und den intrazellulären Transport des EGFR, was entscheidend für die Signalübertragung von Wachstumsfaktoren ist.

Was ist die Funktion von CYLD?

CYLD ist eine Deubiquitinase, die als Tumorsuppressor fungiert und die Aktivierung von Signalwegen wie NF-kB und JNK durch Deubiquitinierung von TRAF-Proteinen hemmt.

Wie wird die Aktivität von Deubiquitinasen reguliert?

DUBs werden durch verschiedene Mechanismen wie Phosphorylierung (z.B. durch IKK), Protein-Protein-Interaktionen oder die Expression auf Genebene gesteuert.