dc.contributor.author
Patzke, Christopher
dc.date.accessioned
2018-06-07T16:24:45Z
dc.date.available
2009-04-22T13:30:22.943Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/2506
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-6707
dc.description.abstract
Der Coxsackievirus- und Adenovirus-Rezeptor (CAR), ein Transmembranprotein der
Immunglobulinsuperfamilie mit zwei extrazellulären Ig-Domänen (D1 und D2),
wird stark im embryonalen Zentralnervensystem exprimiert. Neben seiner Rolle
als Virusrezeptor ist die zellbiologische Funktion im Nervensystem
weitestgehend ungeklärt. Aufgrund seiner Lokalisation könnte CAR an der
Synaptogenese und dem axonalen Wachstum beteiligt sein. So blockieren
Antikörper gegen CAR in vitro die Adhäsion von Neuronen an Glycoproteinen der
extrazellulären Matrix (ECM) oder inhibieren das Neuritenwachstum auf Basal-
Lamina-Präparationen. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass CAR durch
direkte Interaktionen seiner extrazellulären Domänen mit ECM-Glycoproteinen
wie Fibronektin (FN), Laminin-1, Fibulin-1, Tenascin-R und Agrin die zelluläre
Adhäsion und die Ausbildung von Neuriten fördert. Am Beispiel von FN konnte
eine Bindung der zweiten Ig-Domäne vom CAR (D2) an das die zweite
Heparinbindungsdomäne von FN umfassende Fragment (FN-40-kDa) nachgewiesen
werden. Dieses Fragment enthält nicht die Integrinbindungsstelle der
sogenannten Zelladhäsionsdomäne von FN. In Zellkulturversuchen zeigte sich,
dass es eine Neuriten-fördernde Aktivität besitzt, die verloren geht, sobald
CAR-defiziente Neuronen verwendet werden oder neuraler CAR durch anti-CAR-
Antikörper blockiert wird. Neben dieser heterophilen Bindungsaktivität ist CAR
in der Lage, homophil zu binden. So ist die homotypische Aggregation der CAR-
defizienten Neuronen auf FN-40-kDa verringert. CAR-transfizierte NIH 3T3 und
CHO Zellen aggregieren stärker als parentale Zellen. Aus Bindungsversuchen
ergibt sich, dass CAR über seine extrazelluläre Region direkt an sich selbst
bindet, wie es auch bei anderen IgSF-Mitgliedern der Fall ist. Diese
Selbstassoziation vom CAR wird durch N-Glycosylierung begünstigt, obwohl auch
bakteriell hergestellter extrazellulärer CAR bei hohen Konzentrationen Dimere
bildet, wie aus der Kristallstrukturaufklärung hervorgeht. Weitere
Bindungsstudien legen nahe, dass es neben einer bereits beschriebenen
D1-D1-Wechselwirkung auch zu einer 20mal affineren D1-D2-Wechselwirkung kommt,
die eine trans-Homodimerisierung möglich macht. Das zytoplasmatische Segment
vom CAR bindet an die Aktin-assoziierten Proteine α Actinin und Profilin-1.
Wie Integrine oder Syndecane stellt CAR somit eine Verbindung zwischen der ECM
oder CAR benachbarter Zellen und dem Aktin-Zytoskelett her.
de
dc.description.abstract
The coxsackievirus-adenovirus receptor (CAR), a transmembrane protein of the
Immunoglobulin superfamily (IgSF) composed of two extracellular Ig domains (D1
and D2), is strongly expressed in the developing central nervous system. Based
on its localization it is possibly involved in the formation of synapses or
axonal outgrowth. Beside its role as a cellular virus receptor the cell
biological function in the nervous system remains to be revealed.
Consistently, antibodies to CAR block the attachment of neurons on
glycoproteins of the extracellular matrix (ECM) or disturb neurite extension
on basal laminae preparations in vitro. In this thesis binding studies showed
that fibronectin (FN), laminin-1, fibulin-1, tenascin-R and agrin are
extracellular interaction partners of CAR. Most likely through these
interactions CAR stimulates processes like cell-adhesion and neurite
extension. Concerning FN the interaction could be mapped to a fragment bearing
the second heparin-binding-domain (FN-40-kDa), which is different from the
main integrin binding segment, and to the second Ig domain (D2) of CAR. This
FN-fragment has a neurite-stimulating activity in cell-culture which is
abolished on neurons from CAR-deficient mice or when CAR is blocked by
antibodies. Beside this heterophilic binding CAR reveals homophilic binding as
well. For example, the homotypic interaction of CAR-deficient neurons on
FN-40-kDa is disturbed. Furthermore, the aggregation of CAR transfected NIH
3T3 and CHO cells is stimulated compared to their parental cells. As known for
several IgSF-members the extracellular part of CAR binds to itself which is
favored when it is N-glycosylated. However, high concentrations of bacterially
expressed extracellular CAR form also dimers, which is obeserved in the
cristallographic structure, where a D1 D1 interaction is visible. Again
through binding studies, evidence is given that alternatively to the already
described D1 D1 interaction a trans D1 D2 interaction takes place with a
20-fold increased affinity. The intracellular segment of CAR is found to bind
to the actin-cytoskeleton by interacting directly with α-actinin and
profilin-1. It can be concluded that CAR acts, like integrins and syndecans,
as a linker between the ECM or itself on adjacent cells and the actin-
cytoskeleton.
en
dc.format.extent
VIII, 180 S.
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
Entwicklungsneurobiologie
dc.subject
Proteininteraktion
dc.subject
Neuritenwachstum
dc.subject
Developmental Neurobiology
dc.subject
Protein Interaction
dc.subject
Neurite Extension
dc.subject.ddc
500 Naturwissenschaften und Mathematik::570 Biowissenschaften; Biologie::570 Biowissenschaften; Biologie
dc.title
Der Coxsackie- und Adenovirus-Rezeptor im embryonalen Nervensystem
dc.contributor.contact
cpatzke@mdc-berlin.de
dc.contributor.firstReferee
Prof. Dr. Fritz G. Rathjen
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. Carmen Birchmeier-Kohler
dc.date.accepted
2009-03-19
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000009605-9
dc.title.subtitle
ein homophiles und heterophiles Zelladhäsionsmolekül
dc.title.translated
The Coxsackievirus-adenovirus receptor in the embryonic nervous system
en
dc.title.translatedsubtitle
a homophilic and heterophilic cell adhesion molecule
en
refubium.affiliation
Biologie, Chemie, Pharmazie
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000009605
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000006438
dcterms.accessRights.dnb
free
dcterms.accessRights.openaire
open access