Interaktionspartner von Pro-Interleukin-16

Abstract

Das Zytokin IL-16 ist ein CD4-Ligand mit proinflammatorischen, immunoregulatorischen und antiretroviralen Eigenschaften. Ähnlich wie einige andere Zytokine wird IL-16 über ein Vorläuferprotein, Pro-IL-16 synthetisiert und durch Caspase-3 prozessiert. Pro-IL-16 ist ein 67 kDa großes Protein, das in Zellen des Immunsystems exprimiert wird. Es enthält konservierte SH3-Bindungsdomänen in der amino-terminalen Hälfte und drei PDZ-Domänen in seiner C-terminalen Region, wovon ein Fragment das sezernierte Interleukin 16 darstellt. Ziel der Arbeit war es, weitere potenzielle Wechselwirkungspartner für Pro-IL-16 zu identifizieren. Diese sollten Hinweise über die Funktion von Pro-IL-16 bzw. IL-16 liefern. Durch YTH-Screens wurden die eng miteinander verwandten F-Aktin Bindungsproteine HS1, Abp1, Lasp1 und Cortactin als Bindungspartner für die Prolin-reiche Region des Pro-IL-16 identifiziert. Ebenso das Mikrotubuli-bindende Protein Hook3, dessen Wechselwirkung mit Pro- IL-16 jedoch nicht weiter untersucht wurde. Die Interaktion von HS1, Abp1, Lasp1 und Cortactin mit Pro-IL-16 wurde durch YTH-Spezifitätstests verifiziert. Koimmunopräzipitationsexperimente bestätigten die Wechselwirkung zwischen HS1 und Pro-IL-16. Durch die Substitution von Prolin durch Alanin in den beiden PXXP-Motiven der Prolin-reichen Region des Pro-IL-16 und die Klonierung von SH3-Deletionsmutanten wurde durch in vitro-Bindungs Assays bestätigt, dass die SH3-Domäne des HS1-Proteins an das N-terminale PXXP-Motiv des Pro-IL-16 bindet. Des Weiteren wurde die Bindung von endogenem IL-16 an HS1 durch Immunopräzipitation bestätigt. Eine Kolokalisation von HS1 mit Pro- IL-16 und molekularen Komplexen des Zytoskeletts konnte durch Immunfluoreszenz-Aufnahmen gezeigt werden. Die gefundenen Interaktionspartner HS1, Abp1, Lasp1 und Cortactin gehören zu den F-Aktin-Bindungsproteinen und sind in die Modulation des Aktin-Assembly involviert. Eine Beteiligung von Pro-IL-16 bei der Organisation der Immunologischen Synapse wird diskutiert.

The cytokine IL-16 is a CD4 ligand with proinflamatory, immunoregulatory and antiretroviral properties. Like many other cytokines, IL-16 is synthesised as a precursor protein (pro-IL-16) and processed by caspase-3. Pro-IL-16 is a 67 kDa protein expressed in cells of the immune system. Part of the amino terminal region comprises conserved SH3-binding domains and the C-terminal region contains three PDZ domains, one fragment of which forms the secreted IL-16. The aim of this work was to identify additional interaction partners of pro-IL-16, knowledge of which would allow the functions of pro-IL-16 and IL-16 to be further elucidated. Using YTH-screening, the closely related F-actin binding proteins HS1, Abp1, Lasp1 and cortactin were shown to interact with the proline rich region of pro-IL-16. The interaction between pro-IL-16 and a further binding partner, the microtubulin binding protein Hook3, was not investigated further. The interaction of HS1, Abp1, Lasp1 and cortactin with pro-IL-16 was verified using YTH specificity tests and co-immunoprecipitation experiments confirmed the interaction between HS1 and pro-IL-16. By substituting proline with alanine in both PXXP-motifs of the pro-IL-16 proline-rich region and by cloning SH3 deletion mutants, it was possible using in vitro binding assays to confirm the binding of the HS1 protein SH3 domain to the N-terminal PXXP motif of pro-IL-16. The binding of endogenous IL-16 to HS1 was also confirmed by immunoprecipitation. The colocalisation of HS1 and pro-IL-16 and molecular complexes of the cytoskeleton was demonstrated by immunofluorescence microscopy. Because the interacting partners identified, HS1, Abp1, Lasp1 and cortactin, are F-actin binding proteins involved in the modulation of actin assembly, the possible involvement of pro-IL-16 in the organisation of the immunological synapse is under investigation.