Die Interaktion zwischen OMI/HtrA2 und NG2 in oligodendroglialen Vorläuferzellen : NG2 und Homöostase?
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Myelinisierende Oligodendrozyten im ZNS entwickeln sich aus NG2-positiven OPC. NG2 ist ein Transmembranprotein der Zytoplasmamembran. Der intrazelluläre Teil besitzt ein PDZ-Bindemotiv am C-Terminus, das im Hefemodell (Y2H-Analyse) mit der PDZ-Domäne der mitochondrialen Serinprotease OMI/HtrA2 interagiert. OMI/HtrA2 ist unter normalen physiologischen Bedingungen in dem Intermembranraum der Mitochondrien lokalisiert. Unter oxidativem Stress bzw. während der Apoptose findet eine Translokalisation durch die permeabilisierte mitochondriale Membran in das Zytosol statt. Dort übt OMI/HtrA2 eine proapoptotische Funktion aus. Im Rahmen dieser Arbeit sollte die Interaktion von OMI/HtrA2 und NG2 in OPC unter physiologischen Bedingungen untersucht und die zelluläre Funktion geklärt werden. Die Ergebnisse der Y2H-Analyse konnten mit Co-Immunpräzipitationen verifiziert werden. Da die beiden Proteine unter normalen physiologischen Bedingungen räumlich getrennt sind, wurde in den OPC oxidativer Stress simuliert. Dadurch konnte die mitochondriale Membran permeabilisiert werden, was eine Voraussetzung für die Interaktion der beiden Proteine darstellt. Mit einem neu etablierten Zell-ELISA konnte gezeigt werden, dass unter oxidativen Stressbedingungen OMI/HtrA2 in das Zytosol translokalisiert wird und an NG2 bindet. Versuche mit OPC zeigten, dass NG2 eine antiapoptotische Funktion unter oxidativem Stress ausübt. Die Deletion des PDZ-Bindemotivs von NG2, über das OMI/HtrA2 gebunden wird, führt zu einer erhöhten Sensibilität gegenüber oxidativem Stress. Außerdem konnte mit einem spezifischen OMI/HtrA2-Inhibitor die erhöhte Anfälligkeit der NG2-defizienten Zellen annähernd ausgeglichen werden. Weiterhin wird die Proteaseaktivität von OMI/HtrA2 durch die Interaktion vermindert. Dadurch wird die proapoptotische Funktion von OMI/HtrA2 im Zytosol gehemmt. Zusammengefasst reduziert die Interaktion von OMI/HtrA2 und NG2 die Apoptoserate in OPC unter oxidativem Stress. In der NG2-Knockout Maus konnte eine gesteigerte Gliose-Entwicklung mit zunehmendem Alter beobachtet werden, die möglicherweise mit dem Verlust der protektiven Funktion von NG2 in Verbindung steht.