Untersuchungen zur Funktion der ZIP Kinase in der Mitose und der Cytokinese

Abstract

Mit Hilfe von ZIP Kinase Deletionsmutanten konnte der Interaktionsbereich der ZIP Kinase mit dem Centrosom und dem kontraktilen Ring auf die C-terminale Domäne zwischen den AS 337 und 448 eingegrenzt werden. Die Interaktionsdomäne für das Centromer konnte nicht eindeutig geklärt werden, jedoch ist es sehr wahrscheinlich, dass die Kinase über die Kinasedomäne mit dem Centromer interagiert. Das ursprüngliche Ziel aus der Interaktionsdomäne Peptide abzuleiten, um mit der Funktion der endogenen ZIP KInase zu interferieren, konnte nur bedingt erfüllt werden. Peptide die aus der C-terminalen Domäne abgeleitet wurden, lösten zu 80% Apoptose aus, der entstandene Phänotyp ähnelte zum Teil einem siRNA Phänotyp, bei dem entweder mehrkernige Zellen auftreten oder Apoptose ausgelöst wird, so dass davon ausgegangen werden kann dass die Mutanten mit der ZIP Kinase interferierten.<br /> Die Expression der Mutante ΔC2NLS brachte Zellen hervor, die zuerst eine mit der wt Zelllinie, oder mit der Zelllinie ΔN1 vergleichbare Expression, später eine starke Akkumulation der Mutante zeigten. Die starke Expression der Mutante korrelierte mit einer Reihe von Defekten. Die Zellen waren oftmals mehrkernig, wobei hier zwischen einzelnen Kernen die normal rund waren, oder Kernen die aus deformierten, zusammenhängenden Kernen bestanden oder einer Kombination aus beiden unterschieden werden konnte. Weiterhin korrelierte mit der starken Expression auch mit Defekten in den späten Mitosestadien, es traten in der hi Population 30% mehr Zellen auf, die einen DNA Gehalt von mehr als 4N hatten, als in den übrigen Zelllinien.<br /> Um die Ursachen für die Defekte zu ermitteln, wurden unterschiedliche Sachverhalte untersucht: Die Mutante ΔC2NLS beeinflusste nicht die Expression der ZIP Kinase, die vergleichbar mit der der Kontroll MCF-7 Zellen war. Weiterhin korrellierte die starke Expression der Mutante mit Beeinflussung des Aktomyosin Zytoskellets und die Zellen waren schneller im Aufbau der mitotischen Spindel als die Kontroll MCF7 Zellen. Die Funktion der ZIP Kinase während der Mitose konnte zwar nicht eindeutig geklärt werden, jedoch deuten all diese Defekte auf eine Beteiligung der ZIP Kinase am Spindelaufbau, sowie an der Remodulierung des Cytoskelletts und der Regulation der Kontraktion während der Cytokinese hin. Es ist jedoch unklar wie die ZIP Kinase sich am Spindelaufbau beteiligt und ob die Mitosedefekte eine direkte Konsequenz einer fehlerhaften Chromosomen Auftrennung ist. Weiterhin bleibt zu klären welche die Funktion der ZIP Kinase während der Cytokinese ist, es ist nicht klar ob sie sich direkt an der MLC Phosphorylierung beteiligt und / oder an der Regulierung der Myosin-Phosphatase Aktivität.