Die Rolle von Membran-Mikrodomänen und des GPI-geankerten Moleküls CD24 bei der Regulation der Zelladhäsion

Rafts sind Mikrodomänen in der Zellmembran, die stark angereichert sind mit Sphingolipiden, Cholesterin, signaltransduzierenden Molekülen, GPI-geankerten Proteinen und einigen transmembranen Molekülen. Rafts spielen eine wichtige Rolle in der T-Zell-Funktionalität. In der vorliegenden Dissertation wurde die Rolle der Rafts bei der Regulation der Zelladhäsion untersucht. Ausgehend von der Integrinaktivierung über das GPI-geankerte Molekül CD24 wurde ein genereller Mechanismus zur Regulation der Aktivität des Leukozyten-Funktions-Antigens-1 (LFA-1) in T-Lymphozyten aufgeklärt. Es konnte gezeigt werden, daß Antikörper gegen das GPI-geankerte Molekül CD24 eine Aktivierung des LFA-1- Integrins zu induzieren vermögen. Diese Aktivierung hängt ab von der Kolokalisation des Integrins mit CD24 in den Rafts der Zellmembran und ist bedingt durch eine Vernetzung der Rafts, was zu einer Erhöhung der Avidität des Integrins führt. Das Vernetzen des Raft-Markers GM1 kann die Avidität in gleicher Weise erhöhen. In den o. g. Aktivierungsmechanismus sind die PI3-Kinase, Tyrosin-Kinasen und das Zytoskelett involviert. Cholesterin-Depletion inhibiert den Aktivierungsmechanismus des LFA-1 über Raft-Clustern. Eine physiologische Relevanz des vorgestellten Aktivierungsmechanismus konnte für aktivierte T-Zellen gezeigt werden. Durch Cholesterin-Depletion kann das basale Bindungsvermögen der Zellen reduziert werden. Die Rolle von CD24 als Raft-Molekül wurde bei der Regulation des alpha-4-Integrin in präB-Lymphozyten untersucht. In diesem System führte die Anwesenheit von CD24 auf der Zelloberfläche zur erhöhten Bindung an ein alpha-4-Integrin-Substrat. Auch in diesen Zellen ist CD24 und das alpha-4-Integrin z. T. in den Rafts lokalisiert. Der in T-Lymphozyten nachgewiesene Aktivierungsweg des Integrins durch Clustern der Rafts ist auch hier aktiv. Ein Einfluß von CD24 auf die Aktivität des alpha-4-Integrins konnte auch in der alpha-4-abhängigen Migration gezeigt werden. In CD24-negativen Zellen konnte durch externe Gabe von löslichem CD24 die alpha-4-vermittelte Bindung rekonstituiert werden. Der Effekt kann durch Cholesterin-Depletion wieder aufgehoben werden. Der gleiche Effekt gilt für die Inkubation der Zellen mit DIG-Fraktionen, die CD24 enthielten. Der Effekt war spezifisch für CD24 und wurde nicht mit GPI-geankerten Kontrollmolekülen beobachtet. PI-PLC-Behandlung von CD24-positiven Zellen reduziert die alpha-4-vermittelte Bindung. Die Ergebnisse werden im Sinne einer Funktion des CD24 bei der Stabilisierung von Raft-Clustern in der Membran diskutiert