Verifikation potentieller Interaktionspartner des Zellzyklusregulators p27Kip1

p27Kip1 spielt als Inhibitor der Cyclinabhängigen Kinasen (CKI) eine wichtige Rolle in der Regulation des Zellzyklusses, aber auch in der Steuerung von Apoptose und Migration und der Ausbildung der Polarität. Fehlfunktionen und -regulationen von p27Kip1 können massive Auswirkungen auf die unkontrollierte Teilungsrate von Zellen, Tumorigenese, Metastasierung und Invasion von Tumoren haben. Die genauen Mechanismen, die zum Shift von p27Kip1 vom Tumorsuppressor zum pro-onkogenen Protein führen, sind noch nicht eingehend aufgeklärt. Verschiedene Proteine können durch ihre Wechselwirkungen mit p27Kip1 seine Funktion beeinflussen. Proteine, wie die Tyrosinkinase JAK2, deren Interaktion mit p27Kip1 bereits bekannt ist, regulieren durch Bindung und Phosphorylierung direkt p27Kip1. Die genauen Bereiche in denen die Interaktion innerhalb beider Proteine stattfindet, könnten weiteren Aufschluss über die genaue Wirkung dieser Interaktion geben. Hierzu fertigten wir zwei etwa gleichgroße Abschnitte von p27Kip1, einen N- und einen C-terminalen Teil, von je ca. 100 Aminosäuren an. In verschiedenen Co-Immunopräzipitationen konnten wir neben einer konzentrationsabhängigen Beeinflussung der Interaktion zeigen, dass JAK2 und die Kinase-Domäne, mit p27Kip1 und innerhalb des Proteins primär über den N-Terminus eine Interaktion eingehen. Die FERM-Domäne von JAK2 interagiert hingegen etwa in gleichem Maße mit den beiden Abschnitten und von p27Kip1. Eine Bindung im N-terminalen Abschnitt von p27Kip1 könnte neben der Beeinflussung des Tyrosin 88 auch Auswirkungen auf die Cyclin- und CDK-Bindungsstellen und deren Funktion haben. Eine möglichst präzise Eingrenzung dieses Interaktionsbereichs zwischen JAK2 und p27Kip1 wäre hilfreich, um ihren Einfluss auf Mitose, Wachstumsregulation und Differenzierung besser verstehen und beeinflussen zu können. Ebenso bietet die Analyse weiterer Proteine, die möglicherweise eine Interaktion mit p27Kip1 eingehen, die Möglichkeit mehr über das Gesamtwirken von p27Kip1 zu erfahren und es gegebenenfalls später einmal beeinflussen zu können. Hierzu wurden, basieren auf den Daten eines SILAC-Screens, in vitro und in vivo Interaktionsversuche mit dem membranassoziierten Protein Lyric gemacht. Eine Bestätigung der Ergebnisse des SILAC-Screens konnte aufgrund unserer Datenlage nicht erfolgen. Dennoch ist durch nicht eindeutig zu interpretierender Pulldown-Ergebnisse eine Interaktion von p27Kip1 mit einer der verschiedenen Isoformen von Lyric nicht vollkommen auszuschließen. Im Rahmen der Versuchsoptimierung wurde auch das transmembranäre p27RF-Rho, dessen Interaktion mit p27Kip1 bereits beschrieben wurde, für Co-Immunopräzipitationen mit p27Kip1 genutzt. Eine Bestätigung der in vivo Interaktion von p27RF-Rho mit p27Kip1 konnte nicht erfolgen. Da allerdings schon kleinste Abweichungen von den idealen Interaktionsbedingungen, wie unterschiedliche Proteinkonzentrationen, verschiedene subzelluläre Verteilungsmuster und kurze Zeitfenster für eine mögliche Interaktion, die Wechselwirkung zweier Proteine stark beeinflussen können, sollten in weiteren Versuchen diesen möglichen Interaktionen Aufmerksamkeit geschenkt werden. In der Interaktion dieser Proteine könnten sich mögliche Schwachstellen für verschiedenen Erkrankungen, oder Angriffspunkte für die gezielte Therapie maligner Erkrankungen verbergen