Identifizierung und Charakterisierung von neuen Genen für die ...

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Bevor auf die gefundenen Interaktionspartner eingegangen wird, seien Schlussfolgerungen erwähnt, die
für das Protein TRIM46 selber gezogen werden können. Die unterschiedlichen Ergebnisse der beiden
Isoformen geben wie in einem gezielten Deletions-Experiment Aufschluss über die an der Protein-
Interaktion beteiligten Domänen des TRIM46. So besitzen beide Isoformen die TRIM-typischen Domänen
RING-BBOX-BBC, in welchen auch die E3-Ubiquitinligase-Funktionalität von Vertretern der TRIM-
Familie angesiedelt ist, jedoch fehlen der kürzeren Isoform die Domänen für Fibronektin (FN3) und
SPRY. Die Protein-Interaktion muss also von diesen beiden Domänen, d.h. beiden zusammen oder einer
von beiden, vermittelt werden. Denkbar wäre auch, dass beide mit jeweils unterschiedlichen Proteinen
wechselwirken. Diese Frage könnte man nur mit einem gezielten Deletions-Experiment durchführen,
wenn die Klärung dieser Frage von besonderem wissenschaftlichem Interesse wäre.
Insgesamt wurden 25 verschiedene Proteine als mögliche Interaktionspartner von TRIM46 gefunden.
Darunter befanden sich sowohl einige bekannte Proteine als auch viele bisher unveröffentlichte. Einige
wurden mehrfach gefunden, was auf deren relative höhere Abundanz in den gescreenten cDNA-
Bibliotheken schließen lässt, unter Umständen aber auch auf die Interaktionsstärke mit TRIM46, weil
Klone mit starker Interaktion wahrscheinlicher die stringenten Selektionsbedingungen für die Hefe
überleben. Auch die relative Leuchtintensität des GFP-Reporters kann in diese Richtung interpretiert
werden. Als praktikabel erwies sich generell die Begutachtung unter einem Fluoreszenz-Binokular.
Mit 9 Klonen am häufigsten wurde ein bisher unveröffentlichtes Protein als Interaktionspartner für
TRIM46 gefunden, das für ein G-Protein-assoziiertes Protein annotiert (mCG140093, Gprasp2 - G
protein-coupled receptor associated sorting protein 2), die EST-Sequenzen der NCBI-Datenbank für
Maus stammen bevorzugt aus Gehirn, insbesondere dem visuellen Cortex und Hypophyse sowie dem
Auge. Über das Gen selber ist noch nichts publiziert, aber eine Annotation der Proteindomänen mit der
ProDom-Datenbank ergab Homologie zu einer Interaktionsdomäne mit dem Protein PER1. Dieses ist
zusammen mit PER2 und PER3 ein so genanntes Clock-Protein und Bestandteil des circadianen
Rhythmus, der über das Licht des natürlichen Tag-Nacht-Rhythmus synchronisiert wird, indem in der
Zirbeldrüse (Epiphyse) Melatonin in wechselnder Konzentration ausgeschüttet wird (im Dunkeln mehr).
Dieses steuert wiederum den Wach-Schlaf-Rhythmus und wirkt auf den Hippocampus, der für seine
Leistungen zu Lernen und Gedächtnis den Schlaf braucht. Zudem erniedrigt hohe Melatoninkonzentration
die Körpertemperatur und steuert bei bestimmten Tierarten den Winterschlaf (Oster, Maronde et al. 2002).
Allgemein kann festgestellt werden, dass das Melatonin ein Hormon mit eher hemmendem Einfluss ist
(beispielsweise hemmt es die Melaninsynthese). Über den genauen Mechanismus der Melatoninwirkung
ist noch wenig bekannt. Alle bis jetzt bekannten Melatoninrezeptoren hemmen die cAMP-Bildung in der
Zelle (Kokkola and Laitinen 1998). Bei der Ratte verändert Melatonin den Gefäßtonus über einen G-
Protein vermittelten Mechanismus, der auch eine Rolle bei der Thermoregulation spielt. Auch vom
Menschen ist bekannt, dass Melatonin eine blutdrucksenkende Wirkung hat. Die Hauptfundorte des
Melatonin (Anreicherung an Rezeptoren) sind (Kokkola and Laitinen 1998): SCN (suprachiasmatisches
Kerngebiet im vorderen Hypothalamus, pars tuberalis der Hypophyse, Großhirnrinde, Area postrema,
präoptische Region, Hippocampus, Kleinhirn, Plexus choroideus, Thalamus, Commissura
habenularum, Niere, Prostata, Blutgefäße (Wand).
Unter der Hypothese, dass Gprasp2 an den Signaltransduktionswegen für den circadianen Rhythmus
beteiligt ist, so würde TRIM46 dies über seine Interaktion auch sein und mittels seiner E3-Ubiquitinligase-
Funktionalität die Proteinkonzentration von Gprasp2 regulieren können, um auf das System der
circadianen Rhythmik regulatorisch Einfluss zu nehmen. Die circadiane Rhythmik wäre ein Prototyp für
eine Regulation auf Proteinebene, da es sich um eine relative kurzzeitige Regulation handelt, die zudem
periodisch wiederkehrt. Entsprechend ist eine Regulation über das Ubiquitin-Proteasom-System für die
PER-Proteine bekannt. Dies ist auch nahe liegend für andere Komponenten des Systems. Eine Microarray-
Studie zu circadian regulierten Genen im SCN brachte bevorzugt Komponenten des Ras/MAKP-Pfades
sowie des Ubiquitin/Proteasom-Systems hervor (Duffield, Best et al. 2002)