Funktionelle Charakterisierung von vier Varianten der murinen Kinase G-Protein-gekoppelter Rezeptoren GRK6

Kinasen G-Protein-gekoppelter Rezeptoren (GRKs) phosphorylieren Agonist-besetzte G-Protein-gekoppelte Rezeptoren, ein Vorgang, der als homologe Desensibilisierung bezeichnet wird. In unserer Arbeitsgruppe konnten von der GRK6 der Maus (mGRK6) vier verschiedene cDNAs isoliert werden, welche für die Varianten mGRK6-A, -B, -C und -D kodieren. In der vorliegenden Arbeit wurde gezeigt, dass diese vier mGRK6-Varianten Produkte eines Gens darstellen und aus diesem durch alternatives Spleißen hervorgehen. Mit Hilfe von Northern blot-, RT-PCR (reverse Transkriptase-polymerase chain reaction)-, SNuPE (single nucleotide primer extension)-Analysen und der RNA in situ-Hybridisierung wurde in Geweben adulter Mäuse eine differentielle Expression der verschiedenen mGRK6-Transkripte nachgewiesen. Sowohl das mRNA-Expressionsmuster als auch die Verteilung der mGRK6-Isoformen A, B und C in lymphatischen Geweben der Maus im Western blot lässt vermuten, dass die GRK6-Varianten in vivo an der Regulation G-Protein-gekoppelter Rezeptoren in Leukozyten beteiligt sind. Für die in Insektenzellen exprimierten Varianten mGRK6-A, -B und -C wurde gezeigt, dass diese Isoformen im Gegensatz zu der innerhalb der katalytischen Domäne trunkierten mGRK6-D katalytisch aktiv sind. Die enzymatische Aktivität der GRKs setzt die Translokation an die Plasmamembran voraus, wobei für den Carboxyterminus der GRKs eine entscheidende Rolle bei der Membranverankerung und somit auch bei der Aktivierung diskutiert wird. Obwohl der carboxyterminal kürzesten Variante mGRK6-C im Bereich des Carboxyterminus Motive fehlen, die eine Membraninteraktion vermitteln könnten, war neben den Proteinen mGRK6-A und mGRK6-B auch diese mGRK6-Isoform membranassoziiert. Zudem wies die mGRK6-C eine deutlich höhere Phosphorylierungsaktivität für das Substrat Rhodopsin auf als die Varianten A und B. Diese Befunde stützen die Hypothese, dass für die GRKs nicht nur, wie bisher angenommen, die C-terminalen Motive bzw. Modifikationen für die Translokation entscheidend sind, sondern darüber hinaus andere Mechanismen existieren, welche die Assoziation mit der Membran und die Aktivierung der Rezeptorkinasen vermitteln