Interaktion von Rezeptortyrosinkinasen und pertussistoxin-sensitiven G-Proteinen am Beispiel des Rezeptors für Platelet-Derived Growth Factor (PDGF)

Thema dieser Dissertation war die Untersuchung, ob Pertussistoxin (PTX)-sensitive G-Proteine an der Signaltransduktion des Rezeptors fur Platelet-derived Growth Factor (PDGF) beteiligt sind. Unsere Befunde zeigen erstmalig, das PTX die durch PDGF induzierte intrazellulare Ca2+-Mobilisierung an humanen Hautfibroblasten hemmt. Mechanistisch spielt dabei die direkte Inter-aktion von G-Proteinen mit dem PDGF-Rezeptor und der Phospholipase C (PLC)g eine Rolle. Wir konnten zeigen, das nach PDGF-Stimulation die Menge an Gai-Protein zunimmt, die sich mit dem PDGF-Rezeptor bzw. der PLCg koprazipitieren last. An NIH3T3-Zellen konnte im Gegensatz zu den humanen Hautfibroblasten zwar eine Zunahme der Gai-Protein-Assoziation mit dem PDGF-Rezeptor beobachtet werden, eine Vorbehandlung mit PTX bewirkte jedoch keine Hemmung der durch PDGF stimulierten Ca2+-Signale. Diese Daten stehen im Einklang mit anderen Untersuchungen. Hier wurde die Beobachtung gemacht, das an primaren Zellen eine Reihe fruher Signale PTX-sensitiv sind, wahrend dies an transformierten Zellen nicht mehr der Fall ist. Die Ursache hierfur wird u.a. in einer Hochregulation der Rezeptorzahl vermutet. Man mus daher davon ausgehen, das PTX-sensitive G-Proteine Signale, die durch Stimulation von RTK entstehen, unterstutzen konnen. Weiterhin haben wir an den primaren Hautfibroblasten untersucht, wie sich eine Behandlung mit PTX auf spate durch PDGF stimulierte Zellantworten auswirkt. Unsere Ergebnisse zeigen, das die funktionelle Ausschaltung von Gi-Proteinen zu einer Hemmung der durch PDGF stimulierten DNA-Synthese und der Zellmotilitat fuhrt. Fruhere Untersuchungen der Arbeitsgruppe hatten gezeigt, das bei einer Gruppe von Patienten mit essentieller Hypertonie Ca2+-Signale und DNA-Synthese nach Stimulation von Rezeptoren, die an PTX-sensitive G-Proteine koppeln, im Vergleich zu Kontrollpersonen gesteigert sind. Auch die durch PDGF stimulierten Ca2+-Signale und die DNA-Synthese an Zellen hypertensiver Patienten waren gesteigert. Eine PTX-Vorbehandlung der Zellen fuhrte zu einer Hemmung dieser Signale. Es konnte gezeigt werden, das diese gesteigerten Signale mit einem Poly-morphismus im Gen der G-Protein-Untereinheit Gb3 (GNB3 C825T) und dem Auftreten einer Spleisvariante, die als Gb3s bezeichnet wurde, assoziiert sind. Im zweiten Teil dieser Arbeit wurde daher untersucht, ob Gb3s biologisch aktiv ist und mit dem PDGF-Rezeptor assoziieren kann. Nachdem die biologische Funktionalitat von Gb3s nachgewiesen werden konnte, wurde die Beteiligung von Gb3 bzw. Gb3s an der Signaltransduktion von PDGF untersucht. Eine direkte Interaktion von aktiviertem PDGF-Rezeptor und Gb-Proteinen - Gb1 und Gb3 - konnte gezeigt werden. Der hier beschriebenen Interaktion von G-Proteinen mit dem PDGF-Rezeptor konnte unter dem Gesichtspunkt der genetisch fixierten Unterschiede in der Signalubertragungs-starke nach Stimulation PTX-sensitiver G-Proteine und der Funktion von PDGF in der Patho-genese verschiedener Erkrankungen, eine wichtige pathophysiologische Relevanz zukommen.