Effekte von Galectin-1 induzierten Signalwegen auf die Proliferation, Differenzierung und Apoptose von Trophoblasten und aktivierten T-Zellen
Final Report Abstract
Das ß-Galaktosid-bindende und immunsuppressiv wirksame Protein, Galectin-1, erkennt auf T-Zellen Galß1-4GlcNAc-Sequenzen von CD-Antigenen (CD2, CD3, CD7, CD43, CD45, CD95) mit Relevanz für die Signalweiterleitung. Gal-1 induziert Glykoepitop-vermittelt eine partielle zu Apoptose führende T-Zell Aktivierung und parallel dazu über die Bindung an Fas (Apo-1/CD95) den apoptotischen Rezeptorsignal weg. Die Hemmung der Gal-1 stimulierten DNA-Fragmentierung von T-Zellen mit dem Caspase-8 Inhibitor Z-IETD-FMK und einem neutralisierenden Fas-mAk lieferte Hinweise zur Aktivierung des Rezeptorsignalweges. Durch Immunfluoreszenz, Bindung des Rezeptor- Glykoproteins an immobilisiertes Gal-1 und Analyse durch Immunoblotting sowie durch Flüssigkeitschromatographie-Tandemmassenspektrometrie (LC-MS/MS) konnte Fas als ein Target der Gal-1 Erkennung identifiziert werden. Immunoblotting und zelluläre Caspaseassays zeigten, dass Gal-1 die Aktivierung und proteolytische Prozessierung der Procaspase-8 und der „downstream"-Procaspase-3 stimuliert. Die Hemmung der Gal-1-induzierten Procaspase-8-Aktivierung durch einen neutralisierenden Fas-mAk demonstriert, dass Gal-1-Erkennung von Fas und Caspase-8-Aktivierung assoziiert sind. Gal-1 induziert in Jurkat T-Zellen die proteolytische Fragmentierung und Aktivierung des Apoptoseagonisten Bid, die mitochondriale Cytochrom c-Freisetzung und die Aktivierung der Initiatorprocaspase-9. Die Hemmung dieser Effekte mit dem Caspase-8-Inhibitor Z-IETD-FMK zeigt die Verknüpfung von Rezeptor- und mitochondrialem Apoptosesignalweg. Beide Signalwege konvergieren bei der Aktivierung der Effektorprocaspase-3 und tragen zur Prozessierung der Effektorprocaspase-6 und -7 bei. Western Blot-Analysen und Immunfluoreszenz-Färbungen zeigten, dass Gal-1 die Fragmentierung des DNA-Reparaturenzyms poly-(ADP-Ribose)-PoIymerase, des Zytoskelettproteins a-Fodrin und von nuklearem Lamin A als Substrate der aktivierten Effektorcaspasen stimuliert. Es wurde weiterhin gezeigt, dass die Aktivierung des JNK-c-Jun-AP-1 Signalweges für T- Zell Apoptose bedeutungsvoll ist und Gal-1 diesen, zeitgleich mit dem Rezeptor- und mitochondrialen Signalweg, aktiviert. Die Zell Stimulation mit Gal-1 induziert eine schnelle Phosphorylierung der Mitogen-aktivierten Protein-Kinase-Kinase 4 (MKK4), der MKK7, MKK3 und MKK6, die die SAP-Kinasen p38 und JNK aktivieren. In Gal-1 stimulierten Zellen tragen beide SAP-Kinasen zu stark erhöhter Phosphorylierung von c-Jim, erhöhter AP- 1-Luciferase-Reporteraktivität und verstärkter AP-1/DNA-Bindung bei. Die zentrale Rolle des JNK/c-Jun/AP-1-Signalweges bei der Apoptoseinduktion durch Gal-1 wurde durch Hemmung der DNA-Fragmentierung mit dem ATP-kompetitiven Inhibitor der JNK SP600125 (20 pM) und mit dem Inhibitor der AP-1 Aktivierung Curcumin (2 pM) dokumentiert. In Jurkat T-Zellen induziert Gal-1 ein pro-apoptotisches Signalmuster, das durch Induktion von pro-apoptotischem Bad und eine erhöhte Phosphorylierung von antiapoptotischem Bcl-2 charakterisiert ist. Die parallele Aktivierung apoptotischer Signalwege erklärt die Effizienz mit der Gal-1 aktivierte T-Zellen durch Apoptose depletiert und immunsuppressiv wirksam wird.
Publications
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