Untersuchungen zur Lokalisation und Funktion von Armadillo-Proteinen in Adherens junctions

Abstract

Adherens junctions sind Zellkontakte, welche den Zellzusammenhalt ermöglichen. Der Aufbau besteht aus transmembranären Proteinen der Cadherin-Familie und intrazellulären Proteinen der p120-Catenine. Die Proteine der p120-Catenine sind multifunktional mit vielfältigen Aufgaben an Zellkontakten, im Zytoplasma und im Zellkern. Ziel der Arbeit war es, mehr über die Funktionen der p120-Catenine (p0071, p120 und NPRAP) und deren Interaktionen mit E-Cadherin in Adherens junctions zu erfahren. Hierfür wurden Immunfluoreszenzuntersuchungen an MCF-7-Zellen (mit und ohne knockdown einzelner Proteine) zur Untersuchung der Lokalisation in Adherens junctions durchgeführt. Weiterhin erfolgte die Identifikation von Proteinkomplexen mittels Immunpräzipitation. Um mehr über die Funktionen von p0071 zu erfahren, erfolgten Immunfluoreszenzuntersuchungen und funktionelle Tests an einer Zellreihe mit Überexpression von p0071. Es konnte gezeigt werden, dass die p120 Catenine p0071, p120 und NPRAP mit E Cadherin unterschiedliche Proteinkomplexe bilden. Diese verschiedenen Proteinkomplexe sind Bestandteile von Adherens junctions und an der Zellmembran - wahrscheinlich - nicht räumlich voneinander getrennt. Weiterhin wurde gezeigt, dass p0071, p120 und NPRAP E-Cadherin an der Zellmembran stabilisieren. Die p120 Catenine haben in Adherens junctions unterschiedliche Funktionen, die sich nicht gegenseitig ersetzen können. Durch die Überexpression von p0071 konnte gezeigt werden, dass p0071 einerseits E Cadherin an der Zellmembran stabilisiert und andererseits die Zellproliferation bzw. Zellmigration fördert.

Adherens junctions are cell-contacts that enable cell-adhesion. The structure consists of transmembrane proteins from the cadherin family and intracellular proteins from the p120-catenins. The proteins of the p120-catenins are multifunctional with a variety of functions on cell-contacts, in the cytoplasm and in the nucleus. The aim of the work was to learn more about the functions of the p120-catenins (p0071, p120 and NPRAP) and their interactions with E-Cadherin in Adherens junctions. For this purpose, immunofluorescence studies on MCF-7 cells (with and without knockdown of individual proteins) were carried out to investigate the localization in Adherens junctions. Furthermore, protein complexes were identified by immunoprecipitation. In order to learn more about the functions of p0071, immunofluorescence tests and functional tests were carried out on cells with overexpression of p0071. It could be shown that the p120-catenins p0071, p120 and NPRAP form different protein complexes with E Cadherin. These different protein complexes are part of Adherens junctions and - probably - not spatially separated from each other on the cell membrane. It was also shown that p0071, p120 and NPRAP stabilize E-cadherin on the cell membrane. The p120-catenins in Adherens junctions have different functions that cannot replace each other. The overexpression of p0071 showed that p0071 on the one hand stabilizes E cadherin on the cell membrane and on the other hand promotes cell proliferation and cell migration.