1 Die subzelluläre Lokalisation und Wirkung auf a-Tubulin von ...

Wir konnten in Zellen, die GFP-Konstrukte des Spastin-Wildtyps überexprimierten und in
denen das α-Tubulin markiert war, ebenfalls eine starke Verringerung von α-Tubulin im
Vergleich zu den Kontrollen beobachten. Bei S44L zeigte sich ebenfalls eine Verminderung
des α-Tubulins, verglichen mit den Kontrollen. Bei K388R war keine signifikante Reduktion
im Vergleich zu den Kontrollen erkennbar.
S44L ist ein Genpolymorphismus der SPG4. Es liegt eine Basenveränderung außerhalb der
AAA-Domäne zugrunde. Sie löst bei homozygoten Trägern eine milde Form der Erkrankung
aus. Bei zusätzlichem Vorliegen einer in der AAA-Domäne liegenden SPG4-Mutation konnte
man ein früheres Erkrankungsalter, sowie einen schwereren Verlauf der Erkrankung zeigen,
verglichen mit der alleinigen Mutation in der AAA-Domäne. Möglicherweise wird durch
Phosphorilierung die Proteinbindung gehemmt (Svenson et al. 2004).
In Drosophila konnte ein Spastin-Homologon nachgewiesen werden, das ebenso wie das
humane eine ATPase-Aktivität und eine MIT aufweist (Kammermeier et al. 2003).
Drosophila und ihr Dspastin bietet sich so als komplexes „in vivo“ Modell an. Bei Versuchen
wurde in den Dspastin-Haushalt auf RNA-Ebene und mit Überexpression eingegriffen. Bei
einem verminderten Spiegel von Spastin konnte an der neuromuskulären Synapse eine
übermäßige Zunahme von stabilisierten Tubulin festgestellt werden. Dies hatte Auswirkungen
auf die Morphologie und das Wachstum der Synapse. Die synaptische Fläche des betroffenen
Nerven nahm zu, die Neurotransmission ab. Eine Erhöhung des Spiegels bewirkte das mit
einer Abnahme des abnorm stabilisierten Tubulin die synaptische Fläche abnahm und die
Neurotransmission zu (Trotta et al. 2004). Dieser Zusammenhang zwischen Dspastin, der
Fläche der Nervenendigung und der Stärke der Neurotransmission lässt sich mit der
Abhängigkeit des Transports von Proteinen und Zellorganellen von Mikrotubuli erklären
(Kammermeier et al. 2003). Da sich diese Form von stabilisiertem Spastin normalerweise
nicht in synaptischen Nervenendigungen findet, sondern in den Axonen, könnte sie bei
Anreicherung durch eine defekte Spastinfunktion das Wachstum des Nerven behindern.
Reaktiv könnte sich die Neurotransmission erhöhen um die kleinere Fläche zu kompensieren.
Bei unmäßig vielem Spastin erleichtert der Abbau der Mikrotubuli hingegen das Wachstum
der Nervenendigung. Somit scheint Spastin im Sinne einer negativen Kontrolle der
Mikrotubuli zu wirken (Trotta et al. 2004).
Sicher scheint, dass Spastin Mikrotubuli abbaut. Dies geschieht ATP-abhängig über die
Bindungsdomäne, der so genannten MIT. In Zellen mit GFP-Spastinmutanten konnte eine
ungewöhnliche Clusterung von Peroxisomen und Mitochondrien gezeigt werden
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