Charakterisierung der zellulären Lokalisation und möglicher Interaktionenvon PGRMC-1, PGRMC-2 und PAIRBP-1 in humanen myometrialen Zellen

Abstract

Das Steroidhormon Progesteron spielt eine zentrale Rolle in der Regulierung der reproduktiven Vorgänge im weiblichen Organismus. Neben dem wohlbekannten klassischen genomischen Signalweg, bei welchem es intrazellulär zur Anbindung des Progesterons an den nukleären Progesteronrezeptor (PR) und nachfolgend zu einer Veränderung der Genexpression kommt, sind weitere nicht-genomische Steroidwirkungen bekannt. Bei der peripartalen myometrialen Relaxation durch Progesteron scheinen sowohl längerfristige genomische als auch nicht-genomische Effekte eine Rolle zu spielen. Mehrere Rezeptorkandidaten kommen für die Vermittlung der nicht-genomischen Wirkung von Progesteron in Betracht. Das Progesterone Receptor Membrane Component-1 (PGRMC-1) Protein kommt als möglicher Bindungspartner infrage, wie in tierexperimentellen Experimenten mit Schweinehepatozyten gezeigt werden konnte. Neben einer möglichen Rolle bei der Progesteronvermittelten Signaltransduktion ist PGRMC-1 mit vielfältigen biologischen Funktionen, unter anderem der Steroidgenese, der Homöostase und dem Zellüberleben in Verbindung gebracht worden. Über die physiologische Rolle des dem PGRMC-1 strukturell sehr verwandten Proteins PGRMC-2 ist bislang noch wenig bekannnt. Die Verwendung eines etablierten Antikörpers gegen den nukleären PR führte zur Isolierung von Type 1 Plasminogen Activator Inhibitor RNA-binding Protein (PAIRBP-1), einem möglichen Interaktionspartner von PGRMC-1. Benannt wurde PAIRBP-1 nach seiner Funktion als RNAstabilisierendes Protein des Plasminogen-Aktivator-Inhibitors (PAI-1). Durch Antikörper gegen PGRMC-1 und PAIRBP-1 konnte die anti-apoptotische Wirkung von Progesteron in Granulosazellen blockiert werden. Die membranständige Co-Lokalisation von PGRMC-1 und PAIRBP-1 führte zu der Hypothese eines durch PGRMC-1 und PAIRBP-1 gebildeten, membranständigen Progesteronrezeptorkomplexes. Peripartal ist insbesondere Progesteron entscheidend für die myometriale Relaxation. Dabei scheinen sowohl längerfristige genomische, als auch nicht-genomische Effekte eine Rolle zu spielen. Während bei vielen Spezies vor dem Eintritt der Geburt ein Abfall des Progesteronspiegels beobachtet wird, bleibt beim Menschen der hohe Progesteronwert bis zum Ende der Schwangerschaft bestehen. Es wird angenommen, dass es durch eine veränderte Progesteronwirkung zu einem sogenannten funktionellen Progesteronentzug kommt. Über die Mechanismen, welche diesen funktionellen Progesteronentzug bewirken könnten, gibt es bislang nur Spekulationen. Im Rahmen dieser Arbeit sollte die Rolle von PGRMC-1 und PAIRBP-1 in myometrialen Primärzellen untersucht werden. Zunächst wurden bestehende Antikörper gegen PAIRBP-1, PGRMC-1 und PGRMC-2 auf ihre Sensitivität und Spezifität hin überprüft. Weiterhin wurde dann durch verschiedene Methoden eine mögliche Interaktion zwischen PAIRBP-1 und PGRMC-1 mittels der Co-Immunpräzipitation, der chemischen Quervernetzung und dem „state of the art“ Halo-Link Resin-Verfahren beleuchtet. Außerdem sollte eine mögliche PGRMC-1- oder PGRMC-2-Homodimerbildung durch Disulfidbrücken untersucht werden. Zuletzt wurde in der Co-Immunfluoreszenz die intrazelluläre Lokalisation von PGRMC-1, PGRMC-2 und PAIRBP-1 unter dem Einfluss einer Progesteronstimulation oder der Veränderung der Plasmamembran erforscht.Während durch proteinbiochemische Methoden keine Interaktion zwischen den beiden Proteinen gezeigt werden konnte, wurde in der dualen Immunfluoreszenz eine eindeutige Co-Lokalisation von PGRMC-1 und PAIRBP-1 detektiert. Dabei bleibt das Zellkompartiment, in welchem PGRMC-1 und PAIRBP-1 lokalisiert sind, weiterhin ungeklärt. Weder eine Progesteronstimulation noch die Veränderung der Plasmamembran durch Cholesterolkomplexierung führte zu einer Translokation der beiden Proteine. Die Vermutung einer PGRMC-1-Homodimerbildung durch Disulfidbrücken wurde innerhalb dieser Arbeit bestätigt. Zusammenfassend zeigt sich eine klare intrazytoplasmatische Co-Lokalisation von PGRMC-1 und PAIRBP-1 in myometrialen Primärzellen ohne einen proteinbiochemischen Nachweis der direkten Interaktion der beiden Proteine. Eine Abhängigkeit der Lokalisation von PGRMC-1 und PAIRBP-1 von einer Progesteronstimulation konnte nicht nachgewiesen werden.