Entwicklung von chemischen Initiatoren der Dimerisierung von HaloTag und SNAP-Tag zur Untersuchung von Signaltransduktion induziert durch Rezeptor-Oligomerisierung

Authors:

Michael Trumpp, Blaise Gatin-Fraudet, Kjell Bruckmann, Wiktor Burdzinski, Kilian Roßmann, Joshua Levitz, Petra Knaus, Jerome Jatzlau, Johannes Broichhagen

Keywords:

Protein-Protein-Interaktionen; Dimerisierung; HaloTag; SNAP-Tag; Rezeptor-Oligomerisierung

Abstract:

Protein-Protein-Interaktionen gezielt kontrollieren zu können ist essenziell für die Analyse von Signalwegen, insbesondere solcher, die durch das Binden von Liganden eine Oligomerisierung von Rezeptoren herbeiführen und somit nachgeschaltete Signalwege aktivieren. Traditionelle Methoden, die zur Bildung von Protein-Protein-Komplexen verwendet werden, nutzen häufig Antikörper, welche durch ihre Stöchiometrie, geometrische Starrheit und Antikörperspezifität nur limitiert einsetzbar sind. Chemische Initiatoren von Dimerisierung (CIDs) für Fusionsproteine wie HaloTag (Halo) und SNAP-Tag (SNAP) erlauben eine hochselektive und kovalente Bildung von Protein-Protein-Proximitäten und überkommen dabei die Limitationen von Antikörpern. In dieser Studie erweitern wir das Ensemble der Halo- und SNAP-CIDs um (1) Benzylguanin (BG) und Halo-Tag-Liganden (HTL) CIDs mit unterschiedlichen Polyethylenglykol-Linker-Längen und (2) um einen FRET-basierten Dimerisierungssensor, welcher erlaubt Proteinnähe zu induzieren und diese gleichzeitig auszulesen. Wir etablieren unsere CIDs im Folgenden an extrazellulär Halo- und SNAP-getaggten TGFβ-, BMP-, neurotrophen Faktor- und metabotropen Glutamatrezeptoren und untersuchen damit das Signalpotenzial von Liganden unabhängiger heteromerer Dimerisierung.

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