Einfluss der ERM-Proteine auf die Protrusion- Ausbildung und Zell ...

1. Einleitung
Neben der Bindung zu Membranproteinen findet auch eine intramolekulare Interaktion zwischen
N-ERMAD und C-ERMAD statt. So konnte ein 1:1 Komplex von Moesin N-/C-ERMAD isoliert
werden (Bretscher 1995, Pearson et al. 2000, Reczek und Bretscher 1998). Diese intramolekulare
Bindung führt zu einer Auto-Inhibition und hält die ERM-Proteine im Zytoplasma. Freie
zytoplasmatische Ezrin-Moleküle liegen somit als inaktivierte Monomere vor (Abb. 3). Sowohl die
Membranbindestellen als auch die F-Aktin Bindungsstelle werden durch einen direkten Kontakt der
N-ERMAD mit der C-ERMAD an intramolekularen Assoziationsstellen maskiert (Henry et al. 1995,
Martin et al. 1997). Durch verschiedene Aktivierungssignale (s.u.) kann diese intramolekulare
Bindung aufgelöst werden und die ERM-Monomere aktiviert werden. Die ERM-Proteine sind in der
Lage zu dimerisieren, wobei die N-terminale Domäne des einen Moleküls die C-terminale Domäne
des anderen Moleküls bindet und umgekehrt (Berryman et al. 1995). In Zellen, die ERM-Proteine
koexprimieren, konnten Homodimere und Heterodimere nachgewiesen werden (Gary und Bretscher
1993). Als weitere multimere Bindung ist die Oligomerisierung, durch „head to tail“-Assoziation von
Ezrin-Monomeren bekannt. Die physiologische Relevanz der Dimerisierung und Oligomerisierung der
ERM-Proteine ist bisher noch nicht bekannt.
Von einigen Membranproteinen, wie dem CD44-Rezeptor, ist bekannt, dass sie auch an inaktivierte
ERM-Proteine binden können (Bretscher 1999). Dies bedeutet, dass die entsprechenden
Bindungsstellen nicht durch die intramolekulare N-/C-ERMAD Assoziation maskiert werden. Im
Gegensatz dazu sind EBP50 und E3KARP nur mit unmaskierten, aktivierten Ezrin-Moleküle
assoziiert.
Die zwischen den N- und C-terminalen Domänen befindliche α-Domäne bildet wahrscheinlich eine
„coiled-coil“ Struktur aus. Es wird angenommen, dass die Bildung einer antiparallelen „coiled-coil“
Struktur zwischen den beiden α-Domänen zweier Monomere ein Dimer stabilisieren könnte
(Bretscher et al. 2000).
Die 34 C-terminalen Aminosäuren der C-ERMAD bilden eine F-Aktin-Bindungsstelle (Pestonjamasp
et al. 1995, Turunen et al. 1994). Über die C-terminale Domäne der ERM-Proteine wird somit eine
direkte Bindung zu F-Aktin hergestellt (Abb. 3). Das Verhältnis beträgt in der Sättigung in vitro 10,6
Aktin-Moleküle pro Ezrin-Molekül (Roy et al. 1997, Yao et al. 1996). Neben dieser C-terminalen
Bindungsstelle ist noch eine interne Aktin-Bindungsstelle im Ezrin enthalten. Diese kann G- und F-
Aktin binden und liegt innnerhalb der Aminosäure-Reste 281-310 (Roy et al. 1997). Sie hat jedoch nur
eine geringe Aktin-Affinität (0,9 Aktin-Moleküle pro Ezrin-Molekül).
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