Verlag des Forschungszentrums Jülich
JUEL-4260
Debowski, Katharina
Identifizierung und Charakterisierung eines neuen Bindeproteins für zyklische Nukleotide
122 S., 2008
Zyklisches Adenosinmonophosphat (cAMP) und zyklisches Guanosinmonophosphat (cGMP)
sind wichtige intrazelluläre Botenstoffe. Die Bindung zyklischer Nukleotide beeinflusst in
vielen Zellen die Funktion von Proteinkinasen, Ionenkanälen und Guaninnukleotid-
Austauschfaktoren. Das SCNBP (soluble cyclic nucleotide-binding protein) ist ein bisher
uncharakterisiertes Protein, für das eine Bindestelle für zyklische Nukleotide vorhergesagt
wird. Es kann keiner bisher bekannten Gruppe von Zielproteinen für zyklische Nukleotide
zugeordnet werden. In 17 verschiedenen Spezies - vom marinen Invertebraten bis zum
Menschen - findet man Gene, die zum Maus-SCNBP ortholog sind. Demnach könnte das
SCNBP einer neuen Proteinklasse angehören, die durch zyklische Nukleotide reguliert wird.
In Northernblot-Experimenten wurde gezeigt, dass SCNBP-mRNA in der Maus im
Wesentlichen im Hoden vorkommt. Mittels in situ Hybridisierung wurde SCNBP-mRNA
spezifisch in Spermatozyten des Maushodens nachgewiesen. In dieser Arbeit wurde die
Expression des SCNBP im Maushoden auf Proteinebene untersucht. Ich konnte zwei
unterschiedliche SCNBP-Varianten nachweisen. Um Hinweise auf die physiologische
Funktion des SCNBP zu erhalten, habe ich mögliche Interaktionspartner im Maushoden durch
Immunpräzipitation und Massenspektrometrie identifiziert. Für eine umfassende
biochemische Charakterisierung wurde das SCNBP heterolog in CHO (chinese hamster
ovary)-Zellen exprimiert. Nach Fermentation dieser Zellen in einem Rührkesselbioreaktor
habe ich das SCNBP affinitätschromatographisch gereinigt.
Cyclic adenosine monophosphate (cAMP) and cyclic guanosine monophosphate are
important intracellular messengers. Binding of cyclic nucleotides controls the activity of
protein kinases, ion channels and guanine-nucleotide-exchange factors in many cells. The
SCNBP (soluble cyclic nucleotide-binding protein) is a novel uncharacterized protein
predicted to comprise a cyclic nucleotide-binding domain. This protein belongs to neither of
the known families of effector proteins for cyclic nucleotides. Within 17 distinct species -
from marine invertebrates to humans - genes orthologous to the mouse SCNBP are present.
Hence, the SCNBP could belong to a novel class of effector proteins for cyclic nucleotides.
Northern blot experiments with mouse tissue indicate that the mRNA of SCNBP is expressed
predominantly in the testis and by means of in situ hybridization it was specifically detected
in spermatocytes. In the present study, SCNBP expression has been analyzed in mouse testis
utilizing specific antibodies. I could provide evidence that two distinct SCNBP variants are
present in mouse testis. To approach the physiological function of SCNBP, I identified by
immunoprecipitation and mass spectrometry proteins in mouse testis that potentially interact
with SCNBP. For a comprehensive biochemical study, SCNBP was heterologously expressed
in Chinese hamster ovary (CHO) cells. Following fermentation of these cells in a stirred tank
bioreactor I purified SCNBP by affinity chromatography.
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