Forschungszentrum Karlsruhe - Wissenschaftliche Berichte - FZKA 7203

Funktion der extrazellulären Domäne von CD44 v6 als Ko-Rezeptor für Wachstumsfaktorrezeptoren

Alexandra Matzke

Zusammenfassung
Die Rezeptortyrosinkinase cMet, ihr spezifischer Ligand HGF und Isoformen von CD44, die Exon v6 kodierte Sequenzen tragen, bilden einen trimeren Komplex. Ausbildung dieses Komplexes ist in einer Vielzahl von Geweben die Voraussetzung für die Aktivierung des cMet Rezeptors und der daraus resultierenden Signalkaskaden. Diese Arbeit zeigt, dass die Aktivierung der humanen Rezeptortyrosinkinase Ron, einem weiteren Mitglied der Met Familie, durch ihren spezifischen Liganden MSP ebenfalls von CD44 v6 abhängt.

Durch eine Mutationsanalyse, einem Alaninscan des varianten Exons v6, konnte die relevante CD44 Sequenz in der Ratte ermittelt werden, die zur Ko-Rezeptor Funktion benötigt wird. Die Mutation von drei AS (Glu, Trp, Gln) konnte die Funktion von CD44 als Ko-Rezeptor verhindern, jedoch nicht die Bindung von Hyaluronsäure. Peptide, die eine minimale Sequenz von fünf AS aufweisen und die AS Glu, Trp, Gln enthalten, blockieren die cMet Aktivierung in Karzinomzellen der Ratte. Interessanterweise hatten diese Peptide keine Auswirkung auf die cMet Aktivierung in humanen Zellen. Peptide, die die Sequenz Arg, Trp, His enthalten, die der Sequenz Glu, Trp, Gln der Ratte in der humanen CD44 v6 Region entsprechen, inhibierten die Aktivierung von cMet und Ron in humanen, aber nicht in Ratten Zellen. Die Peptide verhinderten auch die physiologischen Konsequenzen der durch HGF- und MSP-induzierten Rezeptoraktivierung, wie Auswandern der Zellen aus dem Zellverband, Migration und Invasion in extrazelluläre Matrix.

Ein Beitrag von CD44 v6 zur cMet Aktivierung ist die Bindung von HGF. cMet Expression in Abwesenheit von CD44 v6 führte zu keiner Bindung von HGF. Interessanterweise unterscheidet sich diese Funktion von CD44 v6 von dem funktionellen Beitrag zur Aktivierung von cMet, wie er durch Linker Scan Analyse definiert wurde. Die v6 spezifischen Peptide, die die Aktivierung inhibierten, verhinderten nicht die Bindung von HGF.

The function of the extracellular domain of CD44 v6 as co-receptor for growth factor receptors

Abstract
Studies with the receptor tyrosine kinase cMet, its specific ligand HGF and isoforms of CD44 containing sequences encoded by the variant exon v6 revealed the formation of a trimeric complex. This assembly was the prerequisite for activation of the cMet receptor and its downstream targets tested in several human and rat cells. Here I show that activation of the human receptor tyrosine kinase Ron, another member of the Met family, which is activated by its specific ligand MSP, is also dependent on CD44 v6.

In a mutational analysis by an alanine scan of exon v6, the relevant rat sequence for the co-receptor function of CD44 v6 in rat cells was determined. Mutation of the three aa Glu, Trp, Gln abolished the co-receptor function of CD44 but not its binding to hyaluronic acid. Peptides with a minimal sequence of five aa comprising these three aa successfully blocked cMet activation in rat carcinoma cell lines. Interestingly the peptides had no effect on activation of cMet in human cell lines. Using peptides comprising the sequence Arg, Trp, His that corresponds to the rat Glu, Trp, Gln in human v6 inhibited activation of cMet and Ron in human cell lines but not in rat cell lines. The peptides blocked also physiological consequences of HGF- and MSP-induced receptor activation like scattering, migration and invasion in extracellular matrix.

One contribution of CD44 v6 to cMet activation is its binding to HGF. cMet expression alone, in absence of CD44 v6, did not allow HGF binding. Interestingly this function of CD44 v6 is clearly different from the functional contribution of cMet activation as determined by the linker scan analysis: inhibition of cMet activation by v6 specific peptides did not inhibit HGF binding to CD44 v6.

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