KFO 274, Teilprojekt: Struktur und Funktion thrombozytär exprimierter "junctional adhesion molecules" (JAMs) - Charakterisierung neuer heterophiler Interaktionen

Junctional Adhesion Molecules (JAMs) gehören zur Ig-Superfamilie und sind auf unterschiedlichsten Zellen exprimiert, wie z.B. auf Endothelzellen, Thrombozyten und Leukozyten. Sie regulieren endotheliale und epitheliale "tight junctions" und nehmen über die Transmigration von Leukozyten modulatorischen Einfluss auf Entzündungsreaktionen. Dies wird durch die homound heterophilen Interaktionen der JAMs vermittelt, so binden sie beispielsweise an Mac-1, VLA-4 und LFA-1. Die molekularen Mechanismen der homo- und heterophilen Interaktionen der verschiedenen Mitglieder der JAM Familie sind nur sehr unzureichend verstanden. In der ersten Förderperiode konnten die Struktur und Dimerisierungseigenschaften des homodimeren JAM-B Rezeptors aufgeklärt sowie ein stabiler Komplex eines JAM-B/JAM-C Heterodimers aufgereinigt werden. Weiterhin wurden strukturbasierte Mutanten von JAM-A produziert und in Kooperation mit dem bisherigen TP7 (Langer) in funktionellen Untersuchungen analysiert. Darüber hinaus konnte mit dem "extracellular matrix metalloproteinase inducer" (EMMPRIN) ein neuer Interaktionspartner von JAM-A identifiziert werden. Diese Interaktion gilt es, in der zweiten Förderperiode weiter zu untersuchen sowie durch in vivo Analysen (Intravitalmikroskopie) und mittels thrombozytenspezifischer JAM-A-Knockout Mäuse zu validieren. Der Bindungsmechanismus dieser beiden Proteine soll hierbei besonders im Fokus stehen. Als zweiter thematischer Schwerpunkt wird die funktionelle Analyse der JAM-B/JAM-C-Interaktion in der zweiten Förderperiode im Fokus stehen. Hierbei soll analog der JAM-A/EMMPRIN-Bindung mittels diverser biochemischer und pharmakologischer Tools die Auswirkung der Inhibition der beiden Proteine auf die Interaktion zwischen Endothelzellen und Thrombozyten untersucht werden.

Junctional Adhesion Molecules (JAMs) belong to the immunoglobulin family of proteins, and they are expressed on a diverse range of cells, including endothelial cells, thrombocytes, and leukocytes. The JAM proteins regulate endothelial and epithelial „tight junctions“. The human homolog of JAM-A (hJAM-A), which is perhaps the best-known member of the family, serves as a ligand for the integrin LFA-1, and this interaction likely plays an important role in host inflammatory responses by mediating transmigration of leukocytes. Two hJAM-A homologs, hJAM-B and hJAM-C, were later identified, and shown to interact with integrins as well. JAMs can form homophilic and heterophilic interactions, and our project was aimed at establishing structures of JAM molecules and characterizing their homophilic and heterophilic interactions. Results obtained by the Langer group showed furthermore that the „extracellular matrix metalloproteinase inducer“ (EMMPRIN) is a new interaction partner for JAM-A, and we have therefore also undertaken efforts to characterize this interaction in more detail.