Regulation des epithelialen Calciumkanals TRPV5 durch die Serum- und Glukokortikoid-Induzierbare Kinase SGK1 und das Gerüstprotein NHERF2

Abstract

Das Ca2+-Gleichgewicht des Körpers wird durch das Zusammenspiel von intestinaler und renaler Feinregulation aufrechterhalten. Der epitheliale Calciumkanal TRPV5 spielt besonders bei der renalen Resorption von Ca2+ eine entscheidende Rolle. In dieser Arbeit konnte durch elektrophysiologische und Lumineszenz-Messungen gezeigt werden, daß TRPV5 durch die Proteinkinase S422DSGK1 in Anwesenheit des Gerüstproteins NHERF2 aufreguliert wird. Dieser stimulierende Effekt wird durch eine Erhöhung der Abundanz des Kanals in der Plasmamembran erzielt. Für die Aktivierung von TRPV5 ist die katalytische Domäne der Proteinkinase notwendig. Die Zerstörung der SGK1-Konsensussequenz auf TRPV5, die eine putative Phosphorylierungsstelle darstellt, hob die Aktivierung des Kanals durch S422DSGK1 und NHERF2 auf. „Overlay“- und „Pull-down“- Experimente zeigten, daß der C-Terminus von TRPV5 Ca2+-unabhängig mit NHERF2 interagiert. Darüber hinaus konnten wir durch elektrophysiologische und Lumineszenz-Messungen demonstrieren, daß die zweite PDZ-Domäne auf NHERF2 für die Aktivierung von TRPV5 durch S422DSGK1 notwendig ist. Durch unsere Untersuchungen konnten somit wichtige Erkenntnisse bezüglich der renalen Ca2+-Regulation gewonnen werden. Weiterführende Untersuchungen zur Interaktion von TRPV5, NHERF2 und S422DSGK1 bieten sich an.

The epithelial calcium channel TRPV5 plays a key role in the renal reabsorption of Ca2+ and therefore in the human calcium homeostasis. Using chemiluminescent and electrophysiological measurements, we were able to show that TRPV5 is activated by the serum and glucocorticoid inducible kinase S422DSGK1. This stimulatory effect was reached by an enhanced TRPV5 abundance in the plasma membrane and requires the presence of the scaffold protein NHERF2. The TRPV5 C-tail interacts with NHERF2 in a Ca2+-independent manner. Deletion of only the second, not the first, PDZ domain in NHERF2 abrogates the stimulating effect of S422DSGK1/NHERF2 on the TRPV5 protein abundance in the plasma membrane.