Einfluss der Phosphorylierung von Profilin2 auf veränderte Aktindynamiken bei Spinaler Muskelatrophie

Einleitung:

Profiline sind Proteine, die eine Schlüsselrolle bei der Regulation der Aktindynamik übernehmen. Neben der Interaktion mit Aktin binden Profiline an Phosphatidylinositol 4,5-bisphosphat (PIP2) und Proteine mit Poly-L-Prolin (PLP) Motiven. Zu diesen Proteinen zählt SMN, dessen Verlust die neuromuskuläre Erkrankung Spinale Muskelatrophie verursacht. Aus vorherigen Studien geht hervor, dass das neuronale Profilin2 hyperphosphoryliert unter SMA-Bedingungen vorliegt. Basierend auf der Hypothese, dass diese Hyperphosphorylierung zur Pathogenese beiträgt, wurden die funktionellen Eigenschaften von Profilin2 abhängig von der Phosphorylierung untersucht.

Methoden:

Über eine in silico Analyse wurden putative Phosphorylierungsstellen identifiziert und anschließend einzeln gegen ein Aspartat, welches die Phosphorylierung imitiert, ausgetauscht. Nach Aufreinigung der rekombinanten Profilin2-Mutanten wurden verschiedene biochemische Assays durchgeführt, um deren Stabilität sowie die Interaktion mit PLP, PIP2 und Aktin zu untersuchen.

Ergebnisse:

Zwei Profilin2-Mutanten wiesen eine signifikant verringerte Stabilität auf. Alle untersuchten Mutanten zeigten veränderte Affinitäten zu mindestens einem der betrachteten Bindungspartner.

Diskussion:

Das molekulare Verständnis der SMA-Pathogenese ist immer noch unzureichend. Die vorliegenden Daten zeigen, dass die Phosphorylierung von Profilin2 zu einer Dysregulation der Aktindynamik bei der SMA beiträgt.