Patrick-Pascal Holger Strunz

• Einleitung: TRPC-Kanäle spielen eine wichtige Rolle in der Pathologie der Herzinsuffizienz und kardialen Hypertrophie. Diese Effekte werden unter anderem über den Calcineurin-NFAT-Signalweg vermittelt. Ein wichtiger Interaktionspartner und Regulator von TRPC-Kanälen ist das Protein FKBP52. Mittels eines Yeast Two-Hybrid Systems wurde in einer kardialen cDNA library eine Interaktion zwischen einem C-terminalen Fragment von TRPC3 (AS 742-848), welches außerhalb der bekannten FKBP-Bindungsdomäne (AS 703-714) liegt, und FKBP52 beobachtet. Da diesEinleitung: TRPC-Kanäle spielen eine wichtige Rolle in der Pathologie der Herzinsuffizienz und kardialen Hypertrophie. Diese Effekte werden unter anderem über den Calcineurin-NFAT-Signalweg vermittelt. Ein wichtiger Interaktionspartner und Regulator von TRPC-Kanälen ist das Protein FKBP52. Mittels eines Yeast Two-Hybrid Systems wurde in einer kardialen cDNA library eine Interaktion zwischen einem C-terminalen Fragment von TRPC3 (AS 742-848), welches außerhalb der bekannten FKBP-Bindungsdomäne (AS 703-714) liegt, und FKBP52 beobachtet. Da dies eine weitere Bindungsstelle in FKBP52 vermuten ließ, erzeugten wir ein Fragment von FKBP52, welches FKBP52s genannt wurde und dem die funktionell relevante PPIase I-Domäne mit der bekannten Bindungsstelle fehlt. Eine erste Co-IP zwischen diesem Fragment und TRPC3 war erfolgreich. Ziel: Die Bestimmung, ob die Anwesenheit des verkürzten FKBP52 in vivo die Komplexbildung aus TRPC3 bzw. TRPC4 und dem Wildtyp-FKBP52 unterdrückt. Zusätzlich, ob FKBP52s die Interaktion zwischen TRPC3 bzw. TRPC4 und Calcineurin in vivo unterbricht und damit die Aktivierung des Calcineurin-NFAT-Signalweges hemmt. Methoden: Co-Immunopräzipitationen (Co-IP) wurden mit HEK-293-Zellen durchgeführt, die mit cDNA transfiziert wurden, welche Gene für TRPC3, TRPC4, Calcineurin A und FKBP52s enthielt. Zur Bestimmung der nukleären Translokation von NFATc1 mittels Fluoreszenzmikroskopie wurden HEK-293-Zellen mit TRPC3, TRPC4, GFP-NFATc1 ± FKBP52s transfiziert. Die statistische Analyse erfolgte mit einer One-Way ANOVA. Ergebnisse: In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass FKBP52 sowohl mit TRPC3 als auch mit TRPC4 interagiert. Ebenso wurde festgestellt, dass FKBP52 auch ohne seine katalytische PPIase I-Domäne Bindungen mit TRPC3 bzw. TRPC4 eingeht. Dieses FKBP52-Konstrukt nimmt ebenso an der Komplexbildung mit TRPC3 bzw. TRPC4 und Calcineurin teil. Des Weiteren ließ sich für TRPC3 zeigen, dass unter Stimulation mit Carbachol (GPCR-Agonist) bei Anwesenheit dieses gekürzten FKBP52 eine signifikant geringere Aktivierung und Wanderung des Transkriptionsfaktors NFAT in den Nucleus erfolgte. Schlussfolgerung: FKBP52 spielt daher eine wichtige Rolle in dieser Signalkaskade, indem es entscheidend an der Aktivierung von Calcineurin und dessen Rekrutierung zum TRPC-Kanalkomplex beteiligt ist und damit auch an der Aktivierung des Calcineurin-NFAT-Signalweges.…
• Background: TRPC channels play an important role in the pathology of heart failure and cardiac hypertrophy. These effects are partly mediated by the calcineurin-NFAT signaling pathway. An important binding partner and regulator of TRPC channels is the protein FKBP52. Using a Yeast Two-Hybrid System in a cardiac cDNA library, we have recently found an interaction between a C-terminal fragment of TRPC3 (aa 742-848) without the known FKBP binding site (aa 703-714) and FKBP52 indicating a new binding domain. After creation of a FKBP52 fragment –Background: TRPC channels play an important role in the pathology of heart failure and cardiac hypertrophy. These effects are partly mediated by the calcineurin-NFAT signaling pathway. An important binding partner and regulator of TRPC channels is the protein FKBP52. Using a Yeast Two-Hybrid System in a cardiac cDNA library, we have recently found an interaction between a C-terminal fragment of TRPC3 (aa 742-848) without the known FKBP binding site (aa 703-714) and FKBP52 indicating a new binding domain. After creation of a FKBP52 fragment – called FKBP52s -, lacking the functional relevant PPIase domain with the known binding site, a first immunoprecipitation between this fragment and TRPC3 was successful. Aim: To analyze whether the presence of the truncated FKBP52 in vivo suppresses complex formation between TRPC3 or TRPC4 and the wild-type FKBP52. In addition, whether FKBP52s interrupts assembling between TRPC3 or TRPC4 and calcineurin in vivo and so activation of the calcineurin-NFAT pathway. Methods: Co-immunoprecipitation (Co-IP) experiments were performed in HEK 293 cells which were transfected with cDNAs encoding TRPC3, TRPC4, calcineurin A and FKBP52s. For detecting the translocation of NFATc1 into the nucleus by fluorescence microscopy, HEK 293 cells were transfected with TRPC3, TRPC4, GFP-NFATc1 ± FKBP52s. Statistical analysis was performed by one-way ANOVA. Results: In this study it was demonstrated for the first time that FKBP52 interacts not only with TRPC4 but also with TRPC3. Additionally, it was shown that a protein fragment of FKBP52 without its PPIase I domain also binds TRPC3 and TRPC4. This PPIase-deficient FKBP52 protein takes part in complex formation between TPRC3 and TRPC4, respectively, and calcineurin. Furthermore, it was shown for TRPC3 that in presence of this FKBP52 fragment, the activation of calcineurin and nuclear translocation of NFAT was significantly reduced after stimulation with c arbachol (GPCR-agonist). Conclusion: Thus, FKBP52 is important in this signaling cascade by assembling calcineurin to the TRPC channel complex and thus also in the activation of the calcineurin-NFAT signaling pathway.…