The role of the NG2 proteoglycan in migration and characterization of the interaction with the intracellular binding partner, Syntenin

NG2 is a transmembrane proteoglycan with two N-terminal LNS domains and a C-terminal PDZ-binding motif. It is expressed in the developing and adult CNS by oligodendroglial precursor cells and subpopulations of perisynaptic glia and elsewhere by many immature cell types. In order to elucidate the functions of the protein and the heterogenous cell population which expresses it, we undertook to identify and characterise interaction partners of the molecule. The presence of the C-terminal PDZ recognition site in NG2 suggested PDZ-domain proteins as intracellular binding partners. In this work, interaction between the PDZ protein Syntenin and NG2 has been characterised. Syntenin is known to be involved in plasma membrane dynamics, metastasis and adhesion. Syntenin may thus link NG2 to the cytoskeleton, mediating migration of developing oligodendrocytes to axonal tracts prior to myelination, as well as process movement of NG2+ perisynaptic glia. NG2 is involved in cell spreading and polyclonal antibodies against NG2 inhibit the migration of immature glia and cell lines expressing the molecule. In this work we have characterised the segments of the extracellular portion of NG2 that are involved in migration. We found that the extracellular region immediately preceding the transmembrane segment is most important for cell motility. As part of this thesis, biochemical approaches to identify a trans-binding ligand interacting with the extracellular part of NG2 was also explored.

NG2 ist ein transmembranes Proteoglykan mit zwei N-terminalen LNS Domänen und einer C-terminalen PDZ-Bindungsmotif. Es wird im sich entwicklenden und adulten ZNS in Oligodendrozyten Vorläufer Zellen (OVZ) exprimiert und kommt in der Subpopulation von perisynaptischen Gliazellen und ausserdem bei Vorläufer Zell typen vor. Um die Funktion des Proteins und der heterogen NG2+ Zellpopulation zu eklären, habe ich die Interaktionpartner des Moleküls identifiziert und charakterisiert. Die Anwesenheit des C-terminalen PDZ-Bindungsmotif in NG2 lässt vermuten, dass PDZ-Domänen Proteine als intrazelluläre Bindungspartner fungieren. In dieser Arbeit wird die Interaktion zwischen dem PDZ Protein Syntenin und NG2 charakterisiert. Syntenin ist an Plasmamembran-Vorgängen, Bildung von Metastasen und Adhäsion beteiligt. Syntenin könnte NG2 mit dem Zytoskelett verbinden, um vor der Myelinisierung, die Migration von in Vorläufer oligodendrozyten zu Axonen zu vermitteln. Weiterhin, könnte die Bewegung der Vorsätze der perisynaptischen Gliazellen reguliert werden. NG2 ist an der Zell-ausbreitung beteiligt. Polyklonale Antikörper gegen NG2 verhindern die Ausbreitung von OVZ und Zell linien, die dieses Molekül exprimieren. In meiner Arbeit habe ich die Segmente des extrazellulären Teils von NG2 charakterisiert, die an der Migration beteiligt sind. Dabei habe ich herausgefunden, dass die extrazelluläre Region, die sich direkt vor dem Transmembran-Segment befindet, am wichtigsten für die Zellbewegung ist. Als ein Teil dieser Arbeit wurde biochemisch versucht einen in trans-bindenden Liganden zu identifizieren, der mit einem extrazellulären Teil von NG2 interagiert.