Functional analysis of α-Parvin in vivo [Elektronische Ressource] / Johannes Altstätter. Betreuer: Reinhard Fässler

Johannes Altstätter

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• Publié par: ludwig-maximilians-universitat_munchen
• Publié le: 01 janvier 2011
• Nombre de lectures: 31
• Langue: Deutsch
• Poids de l'ouvrage: 5 Mo

Extrait

Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades
der Fakultät für Chemie und Pharmazie
der Ludwig-Maximilians-Universität München




Functional analysis of α-Parvin in vivo













Johannes Andreas Valentin ALTSTÄTTER
aus
München


2011



Erklärung

Diese Dissertation wurde im Sinne von § 13 Abs. 3 bzw. 4 der
Promotionsordnung vom 29. Januar 1998 (in der Fassung der sechsten
Änderungssatzung vom 16. August 2010) von Prof. Dr. Reinhard Fässler
betreut.



Ehrenwörtliche Versicherung

Diese Dissertation wurde selbständig, ohne unerlaubte Hilfe erarbeitet.


München, am 07.10.2011


Johannes Altstätter






Dissertation eingereicht am: 07.10.2011

1. Gutachter: Prof. Dr. Reinhard Fässler
2. Gutachter Prof. Dr. Christian Wahl-Schott

Mündliche Prüfung am 15.12.2011

Danksagungen

All jenen Menschen aus meinem wissenschaftlichen und privaten Umfeld, ohne
die das Erstellen dieser Arbeit nicht möglich gewesen wäre, möchte ich an
dieser Stelle herzlich für ihre Hilfe und Unterstützung danken.

Insbesondere möchte ich mich bei Herrn Prof. Dr. Fässler für die Betreuung
meiner Doktorarbeit, die zahlreichen wissenschaftlichen Diskussionen und seine
konstruktive Kritik bedanken, sowie dafür, dass er mir die Möglichkeit gab,
diese Arbeit in seiner Arbeitsgruppe unter exzellenten Bedingungen
anzufertigen.

Daneben gebührt mein aufrichtiger Dank Herrn Dr. Montanez, von dem ich in
den letzten Jahren vieles lernen durfte und der wesentlich an der Betreuung
dieser Arbeit beteiligt war. Vor allem aber auch für das freundschaftliche
Verhältnis das unsere Zusammenarbeit in den letzten Jahren geprägt hat.

Besonderer Dank gilt außerdem Herrn Prof. Dr. Christian Wahl-Schott, für das
Begutachten meiner Arbeit.

Herrn Prof. Dr. Christian Wahl-Schott, Herrn Prof. Dr. Martin Biel, Herrn Dr.
Stefan Zahler, Frau Prof. Dr. Angelika Vollmar und Herrn Prof. Dr. Karl-Peter
Hopfner danke ich als Mitgliedern meiner Prüfungskommission.

Für das kritische lesen meiner Arbeit möchte ich mich außerdem bei Herrn Dr.
Legate und Herrn Dr. Grashoff bedanken.

Bei den technischen Assistenten Herrn Michal Grzejszczyk und Frau Simone
Bach bedanke ich mich für die professionelle Unterstützung bei der Anfertigung
von histologischen Präparaten.

Herrn Dr. Göhring und Herrn Dr. Lambacher danke ich für Ihre Hilfe bei
technischen und Computer-bedingten Problemen.

Bei Frau Carmen Schmitz bedanke ich mich für ihre hervorragende
Unterstützung in allen verwaltungstechnischen Angelegenheiten und ihr
freundliches und sympathisches Wesen.

Allen Mitgliedern der Abteilung “Molekulare Medizin” danke ich sowohl für
hilfreiche Ratschläge und praktische Unterstützung als auch für das
freundschaftliche Arbeitsklima.

Vor allem möchte ich aber meinen Eltern, meiner Frau Kerstin und meinen
beiden Kindern Jule und Quinn meinen Dank aussprechen. Ihr habt mich immer
unterstützt und ohne Euch wäre diese Arbeit niemals möglich gewesen.

Die vorliegende Arbeit wurde in der Zeit von April 2007 bis August 2011 in der
Arbeitsgruppe von Herrn Prof. Dr. Fässler in der Abteilung für Molekulare
Medizin am Max-Planck-Institut für Biochemie angefertigt.






Im Verlauf dieser Arbeit wurden folgende Veröffentlichungen publiziert oder
zur Publikation vorbereitet:





Montanez, E., S.A. Wickström, J. Altstätter, H.Y. Chu, and R. Fässler. 2009.
α-Parvin controls vascular mural cell recruitment to vessel wall by
regulating RhoA/ROCK signalling. Embo Journal. 28:3132-3144.


Altstätter, J., E. Montanez, M. Hess, R. Fässler. α-Parvin controls epidermal
homeostasis and hair follicle morphogenesis by regulating adhesion and
migration of keratinocytes. Manuscript in preparation























Meinen Eltern, meiner Frau Kerstin und meinen Kindern
Jule und Quinn
Table of contents
Contents

Abbreviations ................................................................................................................................ 10
Summary ....................................... 15
Introduction ................................... 16
1) The integrin family of adhesion receptors ........................................................................ 16
2) Integrin structure and ligand binding ................................................................................ 18
3) Bidirectional signaling of integrins ................................................................................... 19
3.1) Inside-out signaling ................................................................................................... 19
3.1.1) Cytoplasmic regulators of integrin inside-out signaling ..................................... 20
3.2) Integrin avidity and clustering .................................................................................. 23
3.3) Outside-in signaling .................................................................................................. 23
3.3.1) Linkage to the actin cytoskeleton ........................................................................ 24
4) Rho GTPases regulate actin cytoskeleton dynamics ........................................................ 25
5) Actin cytoskeleton dynamics ............................................................................................ 27
6) Regulation of actin cytoskeleton dynamics by Rho GTPases .......................................... 28
6.1) RhoA promotes stress fiber formation and adhesion maturation .............................. 29
6.2) Rac1 and Cdc42 promote membrane protrusions at the leading edge of migrating
cells ................................................................................................................................... 30
7) Integrin signaling contributes to the spatiotemporal control of Rho GTPases ................. 32
8) The IPP complex ............................................................................................................... 33
8.1) Formation of the IPP complex: identification, structure and expression of ILK,
PINCH and Parvin ................................................................................................................ 33
8.1.1) Distinct IPP complexes assemble in mammalian cells ....................................... 36
8.2) IPP interaction partners ............................................................................................. 37
8.2.1) ILK-associated proteins ....................................................................................... 37
8.2.2) PINCH-associated proteins ................................................................................. 38
7 Table of contents
8.2.3) Parvin-associated proteins ................................................................................... 39
8.3) Functions of the IPP complex 40
8.3.1) In vitro functions ................................................................................................. 40
8.3.2) ILK is a pseudokinase ......................................................................................... 42
8.3.3) In vivo functions .................................................................................................. 43
8.3.3.1) Invertebrates 43
8.3.3.2) Vertebrates .................................................................................................... 44
8.3.3.2.1) Zebrafish ................................................................................................ 44
8.3.3.2.2) Mammals45
9) Development of the vascular system ................................................................................ 48
9.1.1) Vasculogenesis .................................................................................................... 48
9.1.2) Angiogenesis ....................................................................................................... 49
9.1.3) Regulation of sprouting angiogenesis ................................................................. 50
9.1.4) Maturation of vessels .......................................................................................... 51
9.1.5) Integrins in the vascular system .......................................................................... 52
10) Development and architecture of the skin .................................................................... 56
10.1.1) Morphogenesis of the epidermis ...................................................................... 56
10.1.2) Morphogenesis and cycling of the HF .............