Die Mitglieder der Insulinrezeptorfamilie spielen eine wichtige Rolle in der Funktion von Zellen. Die Hauptangriffspunkte liegen hierbei im Bereich der Glucosehomöostase, sowie weiterhin bei der Proteinbiosynthese, dem Fettstoffwechsel, Elektrolyttransport, Zellwachstum, Differenzierung und Apoptose. Die beiden Hauptvertreter der Insulinrezeptorfamilie, Insulinrezeptor (InsR) und Insulin-like Growth Factor 1 Rezeptor (IGF1R) sind am besten untersucht und viele ihrer Funktionen aufgeklärt. Ein weiteres Mitglied der Familie stellt hier noch eine Ausnahme dar, der Insulin receptor-related receptor (IRR). Obwohl er hohe Sequenzhomologien zum InsR und IGF1R aufweist und in Untersuchungen gezeigt werden konnte, dass er die Möglichkeit besitzt wichtige Punkte der Insulinsignalkaskade zu aktivieren, bleibt seine Funktion unverstanden. Auch ein Ligand wurde bisher nicht identifiziert. Untersuchungen an aktivierbaren IRR-Rezeptorkonstrukten zeigten einen möglichen Einfluss auf Differenzierung, Proliferation und Apoptose von Zellen. Der IRR wird gewebespezifisch exprimiert und v.a. in neuronalen Zellen und β-Zellen des Pankreas nachgewiesen. In der vorliegenden Doktorarbeit wurde der mögliche Einfluss eines stimulierbaren IRR-Rezeptorkonstruktes auf die Proliferation und Apoptose von β-Zellen untersucht. Weiterhin wurde ermittelt, in wie fern dabei zwei Hauptsignalwege der Insulinrezeptorkaskade, der AKT/PKB und der MAPK/ERK Signalweg, aktiviert werden. Hierzu wurde ein bereits beschriebenes Colony stimulating factor 1 receptor/Insulin receptor-related receptor- (CSF1R/IRR-) Konstrukt (Dandekar et al.1998) in INS-1E Zellen überexprimiert und anschließend mit Macrophage colony stimulating factor (MCSF), dem Liganden des CSF1R, stimuliert. Dieses CSF1R/IRR-Konstrukt besteht aus dem extrazellulären Teil des CSF1R, der Transmembrandomäne des InsR und dem intrazellulären Teil des IRR. Es zeigte sich, dass das Konstrukt zu einer transienten Aktivierung des ERK-Signalweges fähig ist, ein Einfluss auf den AKT-Weg allerdings ausblieb. Ferner konnte kein Einfluss auf Proliferation oder Apoptose gezeigt werden. Dies lässt vermuten, dass die mögliche Funktion über alternative Wege verwirklicht wird, wie z.Bsp. eine Hybridrezeptorbildung zwischen IRR und IGF1R. Die angefertigte Arbeit liefert somit einen weiteren Beitrag zum Verständnis der Rolle des IRR in der Zelle.

Die Mitglieder der Insulinrezeptorfamilie spielen eine wichtige Rolle in der Funktion von Zellen. Die Hauptangriffspunkte liegen hierbei im Bereich der Glucosehomöostase, sowie weiterhin bei der Proteinbiosynthese, dem Fettstoffwechsel, Elektrolyttransport, Zellwachstum, Differenzierung und Apoptose. Die beiden Hauptvertreter der Insulinrezeptorfamilie, Insulinrezeptor (InsR) und Insulin-like Growth Factor 1 Rezeptor (IGF1R) sind am besten untersucht und viele ihrer Funktionen aufgeklärt. Ein weiteres Mitglied der Familie stellt hier noch eine Ausnahme dar, der Insulin receptor-related receptor (IRR). Obwohl er hohe Sequenzhomologien zum InsR und IGF1R aufweist und in Untersuchungen gezeigt werden konnte, dass er die Möglichkeit besitzt wichtige Punkte der Insulinsignalkaskade zu aktivieren, bleibt seine Funktion unverstanden. Auch ein Ligand wurde bisher nicht identifiziert. Untersuchungen an aktivierbaren IRR-Rezeptorkonstrukten zeigten einen möglichen Einfluss auf Differenzierung, Proliferation und Apoptose von Zellen. Der IRR wird gewebespezifisch exprimiert und v.a. in neuronalen Zellen und β-Zellen des Pankreas nachgewiesen. In der vorliegenden Doktorarbeit wurde der mögliche Einfluss eines stimulierbaren IRR-Rezeptorkonstruktes auf die Proliferation und Apoptose von β-Zellen untersucht. Weiterhin wurde ermittelt, in wie fern dabei zwei Hauptsignalwege der Insulinrezeptorkaskade, der AKT/PKB und der MAPK/ERK Signalweg, aktiviert werden. Hierzu wurde ein bereits beschriebenes Colony stimulating factor 1 receptor/Insulin receptor-related receptor- (CSF1R/IRR-) Konstrukt (Dandekar et al.1998) in INS-1E Zellen überexprimiert und anschließend mit Macrophage colony stimulating factor (MCSF), dem Liganden des CSF1R, stimuliert. Dieses CSF1R/IRR-Konstrukt besteht aus dem extrazellulären Teil des CSF1R, der Transmembrandomäne des InsR und dem intrazellulären Teil des IRR. Es zeigte sich, dass das Konstrukt zu einer transienten Aktivierung des ERK-Signalweges fähig ist, ein Einfluss auf den AKT-Weg allerdings ausblieb. Ferner konnte kein Einfluss auf Proliferation oder Apoptose gezeigt werden. Dies lässt vermuten, dass die mögliche Funktion über alternative Wege verwirklicht wird, wie z.Bsp. eine Hybridrezeptorbildung zwischen IRR und IGF1R. Die angefertigte Arbeit liefert somit einen weiteren Beitrag zum Verständnis der Rolle des IRR in der Zelle.:Bibliographische Beschreibung I. Abkürzungen i 1. Einleitung 1 1.1. Beschreibung von Rezeptor Tyrosin Kinasen 1 1.2. Die Insulinsignalkaskade 2 1.2.1. Der Rezeptor und die Insulinrezeptorsubstrate 3 1.2.2. Die Phosphatidylinositol-3-Kinase (PI3K) 3 1.2.3. Die Proteinkinase B/AKT 4 1.2.4. Der MAPK/ERK Signalweg 5 1.3. Der Insulin-receptor related receptor 6 1.3.1. Vorkommen 7 1.3.2. Mögliche Funktionen 8 2. Das Promotionsprojekt 10 2.1. Hintergrund und Fragestellung 10 2.2. Methoden 11 2.3. Ergebnisse 12 3. Publikation – Druckversion 15 4. Zusammenfassung und Diskussion 25 5. Literatur 28 II. Erklärung über die Eigenständigkeit der Arbeit iv III. Lebenslauf v IV. Danksagung vi