Identifizierung und Charakterisierung von neuen Genen für die ...

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Zur weiteren Verfolgung dieser Hypothese stünden Verhaltensexperimente mit den TRIM46-KO-Mäusen
hinsichtlich Veränderungen in der circadianen Rhythmik zur Debatte. Des Weiteren wären die
Interaktionspartner von Gprasp2 mit Yeast-Two-Hybrid-Screen aufzuklären, um dem ganzen Signalpfad
nachzuspüren, analog auch die in dieser Arbeit gefundene Interaktion mit unabhängigen Methoden wie
GST-Pulldown zu verifizieren.
Aber auch andere Funktionen von Gprasp2 unabhängig von circadianer Regulation wären denkbar. Zwar
ist zu Gprasp2 noch nichts publiziert, aber zu dem verwandten Gprasp1 gibt es erste Erkenntnisse. So soll
die Funktion der G-Protein-Sortierung darin bestehen, G-Protein-Rezeptoren aus endozytotischen
Vesikeln zum Abbau zu sortieren und somit deren Konzentration auf der Zellmembran zu kontrollieren,
was die Empfindlichkeit gegenüber den Liganden steuert, was am Beispiel von Dopamin- und
Opioidrezeptoren beschrieben wurde (Simonin, Karcher et al. 2004; Bartlett, Enquist et al. 2005). Aber
auch in diesem Kontext deutet vieles auf Modulation von Verhaltensweisen der Tiere hin und weniger auf
zu erwartende morphologische Veränderungen in einem TRIM46-Knock-out.
Der mit 5 Klonen zweithäufigste Klon aus dem Yeast-Two-Hybrid-Screen war Ferritin Heavy Chain
(mCG1931). Dieses zeigte auch im Hippocampus intensive Immunfärbung in denselben Gebieten der
TRIM46-Expression (siehe Abbildung 63). Zudem konnte die Protein-Interaktion mit GST-Pulldown
bereits verifiziert werden.
Ferritin ist ein Eisenbindeprotein und besteht aus 24 glykosylierten Domänen mit einer Gesamtmasse von
450 kDa. Es kann bis zu 5000 Eisen-Ionen speichern. Die 24 Untereinheiten bestehen aus einem
variablen Verhältnis von Ferritin Light und Ferritin Heavy Chain.
Ferritin ist ein weit verbreitetes und gut untersuchtes Protein, das in vielen Zusammenhängen vorkommt.
In Bezug zu TRIM46 wären die bisherigen Erkenntnisse über Ferritin Heavy Chain im Gehirn und
Hippocampus sowie im Blutgefäßsystem Anhaltspunkte.
Im Gehirn und Hippocampus konzentrieren sich die Arbeiten insbesondere auf eine neurodegenerative
Wirkung von überexprimiertem Ferritin und die Koinzidenz von erhöhter Ferritin-Konzentration in
Alzheimer und Epilepsie-Erkrankungen (Gorter, Mesquita et al. 2005; Quintana, Bellefqih et al. 2006)
mit besonderem Fokus auf den Hippocampus und entorhinalen Cortex, wobei die Ferritin-
Konzentration nicht nur als symptomatisch, sondern als ursächlich für bestimmte Epilepsie-Formen
diskutiert wird, da sie vor den Anfällen ansteigt.
TRIM46 wirkt nun mutmaßlich negativ regulierend auf Ferritin, d.h. also senkt dessen Konzentration. Im
KO sollte also mehr davon da sein, die Sensitivität für Epilepsie möglicherweise erhöht. Ferritin speichert
Eisen, d.h. je mehr Ferritin, desto weniger Eisen ist frei, je weniger freies Eisen, desto größer also die
Sensitivität für Epilepsie. Wenn die Tiere unter normalen Laborbedingungen aber genug Eisen mit der
Nahrung bekommen, dann könnte das alles wieder kompensieren. Daher wäre es ein Ansatz für
zukünftige Verhaltensexperimente, diese auch unter dem Aspekt einer Eisen-Mangel-Diät durchzuführen,
um das Pathologische unter diesen Umständen leichter durchbrechen zu lassen.
Die am stärksten betroffenen Hirngebiete bei der Alzheimer-Erkrankung sind Hippocampus und
entorhinaler Cortex, was wiederum gut mit TRIM46 und auch Ferritin übereinstimmt (Lazarov, Peterson
et al. 2006). Die erhöhte Ferritin-Konzentration geht nicht mit einer Veränderung der mRNA-
Konzentration von Ferritin einher, so dass die Regulation auf Proteinebene erfolgen müsste. Sollte sich
ein Phänotyp des TRIM46-KO in diese Richtung entwickeln, so ist mit diesem allerdings erst in hohem
Alter der Tiere zu rechnen, wohingegen diese Arbeit hier auf die Analyse früher Entwicklungsvorgänge
bis zu einem mittleren Alter adulter Tiere angelegt gewesen ist.
Ferritin steht in der derzeitigen Forschung noch in einem anderen pathogenen Zusammenhang, nämlich
der Entwicklung bestimmter Krebstumoren, die insbesondere auf eine starke Neubildung von Blutgefäßen
angewiesen sind. So zeigen viele Tumore erhöhte Ferritin-Konzentrationen (Higgy, Salicioni et al. 1997).
Antisense-Oligonukleotide gegen Ferritin verhindern sogar Tumorwachstum und lassen solche
schrumpfen (Yang, Jiang et al. 2002). Der Mechanismus für die tumorfördernde Wirkung von zu viel
Ferritin (umgekehrt deren Tumorbehinderung bei wenig Ferritin) kann auf die Eisen-chelatierende
Funktion des Ferritin zurückgeführt werden, mithin also auf eine Senkung der Eisen-Ionenkonzentration
im Cytoplasma. In der Einleitung wurde im Zusammenhang mit der Bildung von Blutgefäßen der zentrale