Nesprin

Die Nesprine (englisch für Nuclear Envelope SPectRIN repeat) s​ind eine Familie v​on Proteinen, d​ie primär i​n der äußeren Zellkernmembran z​u finden sind. Nesprin-1 (historische Synonyme: Enaptin, Myne-1, Syne-1) u​nd Nesprin-2 (historische Synonyme: Nuance, Syne-2) wurden a​ls Aktin-bindende Proteine v​om α-Aktinin-Typ beschrieben.[1][2][3]

Nukleäre Lokalisierung des Nesprin2 Proteins in COS-7-Zellen. (A) Nesprin2 Färbung durch pAb K1 (sekundärer Antikörper α-Kaninchen TRITC-Konjugat), (B) Aktinfärbung durch FITC-Phalloidin, (C) Lamin A/C Färbung durch monoklonalen α-Lamin A/C Antikörper (JOL2) (sekundärer Antikörper α-Maus Cy5-Konjugat). Die Zellen wurden mit 3 % PFA fixiert und mit 0,5 % Triton X-100 permeabilisiert. Die Bilder wurden mit dem konfokalen Laser Scan Mikroskop aufgenommen. Balken 25 µm

Andere Forschergruppen untersuchten hauptsächlich C-terminale Isoformen v​on Nesprin-1 u​nd Nesprin-2.[4][5][6] Sie zeigten, d​ass der konservierte C-terminale Bereich m​it der Transmembran-Domäne für d​ie Lokalisation i​n der inneren Kernmembran verantwortlich i​st und Lamin A/C ko-immunpräzipitieren. Später w​urde eine direkte Bindung v​on Nesprin-1 m​it Lamin A u​nd Emerin in vitro bestätigt. Für Isoformen v​on Nesprin-1 w​urde gezeigt, d​ass diese m​it sich selbst o​der mit d​em Golgi-Apparat interagieren können.[7]

Nesprin-1 u​nd Nesprin-2 besitzen orthologe Proteine i​n dem Schleimpilz Dictyostelium discoideum (Interaptin), i​n der Taufliege Drosophila melanogaster (MSP300) u​nd dem Fadenwurm Caenorhabditis elegans (ANC1).[8] Mutationen i​n ANC1 beeinflussen d​ie Lokalisierung v​on Zellkernen u​nd Mitochondrien i​n C. elegans.[9] ANC1 i​st ein Protein, dessen eigene nukleäre Lokalisation v​on UNC84 u​nd Ce-Lamin abhängt.[10][11] Gendefekte i​n dieser Proteinfamilie können w​ie bei Emerin z​ur Emery-Dreifuss-Muskeldystrophie führen.[12]

Die aktive Positionierung d​es Zellkerns i​st eine essenzielle Funktion b​ei der Zellteilung, d​er Migration u​nd der Differenzierung v​on Säugetierzellen. Bei d​er Migration v​on Fibroblasten i​st die Bewegung d​es Zellkerns v​on N2G (Nesprin-2 Gigant) abhängig. N2G i​st ein großes, Aktin-bindendes Protein i​n der äußeren Kernhülle. Es interagiert m​it FHOD1 b​ei der Bindung v​on Actin-Strängen a​n die Kernhülle. N2G–FHOD1 schafft e​ine stabile Verbindung d​es Zellkerns m​it den kontraktilen Actinstränge, d​ie zur Bewegung erforderlich ist.[13]

Einzelnachweise
  1. S. Braune: Identifizierung und Charakterisierung von Enaptin, einem neuen Protein vom α-Aktinin Typ. Dissertation. Universität zu Köln, 2001.
  2. Y.-Y. Zhen: Identifizierung und Charakterisierung von NUANCE, einem neuen Protein vom α–Aktinin Typ. Dissertation. Universität zu Köln, 2001.
  3. Y. Y. Zhen, T. Libotte, M. Munck, A. A. Noegel, E. Korenbaum: NUANCE, a giant protein connecting the nucleus and actin cytoskeleton. In: J Cell Sci. Band 115, August 2002, S. 3207–3222, PMID 12118075.
  4. J. M. Mislow, M. S. Kim, D. B. Davis, E. M. McNally: Myne-1, a spectrin repeat transmembrane protein of the myocyte inner nuclear membrane, interacts with lamin A/C. In: J Cell Sci. Band 115, Januar 2002, S. 61–70, PMID 11801724.
  5. J. M. Mislow, J. M. Holaska, M. S. Kim, K. K. Lee, M. Segura-Totten, K. L. Wilson, E. M. McNally: Nesprin-1alpha self-associates and binds directly to emerin and lamin A in vitro. In: FEBS Lett. Band 525, Nr. 1-3, August 2002, S. 135–140, PMID 12163176.
  6. Q. Zhang, J. N. Skepper, F. Yang, J. D. Davies, L. Hegyi, R. G. Roberts, P. L. Weissberg, J. A. Ellis, C. M. Shanahan: Nesprins: a novel family of spectrin-repeat-containing proteins that localize to the nuclear membrane in multiple tissues. In: J Cell Sci. Band 114, Dezember 2001, S. 4485–4498, PMID 11792814.
  7. L. L. Gough, J. Fan, S. Chu, S. Winnick, K. A. Beck: Golgi localization of Syne-1. In: Mol Biol Cell. Band 14, Nr. 6, Juni 2003, S. 2410–2424, PMID 12808039.
  8. Q. Zhang, C. Ragnauth, M. J. Greener, C. M. Shanahan, R. G. Roberts: The nesprins are giant actin-binding proteins, orthologous to Drosophila melanogaster muscle protein MSP-300. In: Genomics. Band 80, Nr. 5, November 2002, S. 473–481, PMID 12408964.
  9. D. A. Starr, M. Han: Role of ANC-1 in tethering nuclei to the actin cytoskeleton. In: Science. Band 298, Nr. 5592, Oktober 2002, S. 406–409, PMID 12169658.
  10. C. J. Malone, W. D. Fixsen, H. R. Horvitz, M. Han: UNC-84 localizes to the nuclear envelope and is required for nuclear migration and anchoring during C. elegans development. In: Development. Band 126, Nr. 14, Juni 1999, S. 3171–3181, PMID 10375507.
  11. K. K. Lee, D. Starr, M. Cohen, J. Liu, M. Han, K. L. Wilson, Y. Gruenbaum: Lamin-dependent localization of UNC-84, a protein required for nuclear migration in Caenorhabditis elegans. In: Mol Biol Cell. Band 13, Nr. 3, März 2002, S. 892–901, PMID 11907270.
  12. J. Zhang u. a.: Nesprin 1 is critical for nuclear positioning and anchorage. In: Hum Mol Genet. Band 19, Nr. 2, Januar 2010, S. 329–341, PMID 19864491.
  13. Gregg G. Gundersen, Oliver T. Fackler, Igor Stagljar, G. W. Gant Luxton, Susumu Antoku: FHOD1 interaction with nesprin-2G mediates TAN line formation and nuclear movement. In: Nature Cell Biology. Band 16, Nr. 7, 2014, ISSN 1476-4679, S. 708–715, doi:10.1038/ncb2981, PMID 24880667, PMC 4113092 (freier Volltext).
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