Limited Ca(2+) and PKA-pathway dependent neurogenic differentiation of human adult mesenchymal stem cells as compared to fetal neuronal stem cells

The ability of mesenchymal stem cells to generate functional neurons in culture is still a matter of controversy. In order to assess this issue, we performed a functional comparison between neuronal differentiation of human MSCs and fetal-derived neural stem cells (NSCs) based on morphological, immunocytochemical, and electrophysiological criteria. Furthermore, possible biochemical mechanisms involved in this process were presented. NF200 immunostaining was used to quantify the yield of differentiated cells after exposure to CAMP. The addition of a PKA inhibitor and Ca(2+) blockers to the differentiation medium significantly reduced the yield of differentiated cells. Activation of CREB was also observed on MSCs during maturation. Na(+)-, K(+)-, and Ca(2+)-voltage-dependent currents were recorded from MSCs-derived cells. In contrast, significantly larger Na(+) currents, firing activity, and spontaneous synaptic currents were recorded from NSCs. Our results indicate that the initial neuronal differentiation of MSCs is induced by CAMP and seems to be dependent upon Ca(2+) and the PKA pathway. However, compared to fetal neural stem cells, adult mesenchymal counterparts are limited in their neurogenic potential. Despite the similar yield of neuronal cells, NSCs achieved a more mature functional state. Description of the underlying mechanisms that govern MSCs` differentiation toward a stable neuronal phenotype and their limitations provides a unique opportunity to enhance our understanding of stem cell plasticity. (C) 2009 Elsevier Inc. All rights reserved.

The role of PKA and PKC epsilon pathways in prostaglandin E(2)-mediated hypernociception

Background and purpose: Protein kinase (PK) A and the epsilon isoform of PKC (PKC epsilon) are involved in the development of hypernociception (increased sensitivity to noxious or innocuous stimuli) in several animal models of acute and persistent inflammatory pain. The present study evaluated the contribution of PKA and PKC epsilon to the development of prostaglandin E(2) (PGE(2))-induced mechanical hypernociception. Experimental approach: Prostaglandin E(2)-induced mechanical hypernociception was assessed by constant pressure rat paw test. The activation of PKA or PKC epsilon was evaluated by radioactive enzymic assay in the dorsal root ganglia (DRG) of sensory neurons from the hind paws. Key results: Hypernociception induced by PGE(2) (100 ng) by intraplantar (i.pl.) injection, was reduced by i.pl. treatment with inhibitors of PKA [A-kinase-anchoring protein St-Ht31 inhibitor peptide (AKAPI)], PKC epsilon (PKC epsilon I) or adenylyl cyclase. PKA activity was essential in the early phase of the induction of hypernociception, whereas PKC activity was involved in the maintenance of the later phase of hypernociception. In the DRG (L4-L5), activity of PKA increased at 30 min after injection of PGE(2) but PKC activity increased only after 180 min. Moreover, i.pl. injection of the catalytic subunit of PKA induced hypernociception which was markedly reduced by pretreatment with an inhibitor of PKC epsilon, while the hypernociception induced by paw injection of PKC epsilon agonist was not affected by an inhibitor of PKA (AKAPI). Conclusions and implications: Taken together, these findings are consistent with the suggestion that PKA activates PKC epsilon, which is a novel mechanism of interaction between these kinases during the development of PGE(2)-induced mechanical hypernociception.

Luteinizing hormone (LH) acts through PKA and PKC to modulate T-type calcium currents and intracellular calcium transients in mice Leydig cells

LH increases the intracellular Ca(2+) concentration ([Ca(2+)](i)) in mice Leydig cells, in a process triggered by calcium influx through T-type Ca(2+) channels. Here we show that LH modulates both T-type Ca(2+) currents and [Ca(2+)]; transients through the effects of PKA and PKC. LH increases the peak calcium current (at -20 mV) by 40%. A similar effect is seen with PMA. The effect of LH is completely blocked by the PKA inhibitors H89 and a synthetic inhibitory peptide (IP-20), but only partially by chelerythrine (PKC inhibitor). LH and the blockers induced only minor changes in the voltage dependence of activation, inactivation or deactivation of the currents. Staurosporine (blocker of PKA and PKC) impaired the [Ca(2+)](i) changes induced by LH. A similar effect was seen with H89. Although PMA slowly increased the [Ca(2+)](i) the subsequent addition of LH still triggered the typical transients in [Ca(2+)](i). Chelerythrine also does not avoid the Ca(2+) transients, showing that blockage of PKC is not sufficient to inhibit the LH induced [Ca(2+)](i) rise. In summary, these two kinases are not only directly involved in promoting testosterone synthesis but also act on the overall calcium dynamics in Leydig cells, mostly through the activation of PKA by LH. (c) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Adrenergic, dopaminergic, and muscarinic receptor stimulation leads to PKA phosphorylation of Na-K-ATPase.

Na-K-adenosinetriphosphatase (Na-K-ATPase) is a potential target for phosphorylation by protein kinase A (PKA) and C (PKC). We have investigated whether the Na-K-ATPase alpha-subunit becomes phosphorylated at its PKA or PKC phosphorylation sites upon stimulation of G protein-coupled receptors primarily linked either to the PKA or the PKC pathway. COS-7 cells, transiently or stably expressing Bufo marinus Na-K-ATPase wild-type alpha- or mutant alpha-subunits affected in its PKA or PKC phosphorylation site, were transfected with recombinant DNA encoding beta 2- or alpha 1-adrenergic (AR), dopaminergic (D1A-R), or muscarinic cholinergic (M1-AChR) receptor subspecies. Agonist stimulation of beta 2-AR or D1A-R led to phosphorylation of the wild-type alpha-subunit, as well as the PKC mutant, but not of the PKA mutant, indicating that these receptors can phosphorylate the Na-K-ATPase via PKA activation. Surprisingly, stimulation of the alpha 1B-AR, alpha 1C-AR, and M1-AChR also increased the phosphorylation of the wild-type alpha-subunit and its PKC mutant but not of its PKA mutant. Thus the phosphorylation induced by these primarily phospholipase C-linked receptors seems mainly mediated by PKA activation. These data indicate that the Na-K-ATPase alpha-subunit can act as an ultimate target for PKA phosphorylation in a cascade starting with agonist-receptor interaction and leading finally to a phosphorylation-mediated regulation of the enzyme.

Prostaglandin E2 promotes integrin alpha Vbeta 3-dependent endothelial cell adhesion, rac-activation, and spreading through cAMP/PKA-dependent signaling.

We have recently reported that the inhibition of endothelial cell COX-2 by non-steroidal anti-inflammatory drugs suppresses alpha(V)beta(3)- (but not alpha(5)beta(1)-) dependent Rac activation, endothelial cell spreading, migration, and angiogenesis (Dormond, O., Foletti, A., Paroz, C., and Ruegg, C. (2001) Nat. Med. 7, 1041-1047). Here we investigated the role of the COX-2 metabolites PGE(2) and TXA2 in regulating human umbilical vein endothelial cell (HUVEC) adhesion and spreading. We report that PGE(2) accelerated alpha(V)beta(3)-mediated HUVEC adhesion and promoted Rac activation and cell spreading, whereas the TXA2 agonist retarded adhesion and inhibited spreading. We show that the cAMP level and the cAMP-regulated protein kinase A (PKA) activity are critical mediators of these PGE(2) effects. alpha(V)beta(3)-mediated adhesion induced a transient COX-2-dependent rise in cAMP levels, whereas the cell-permeable cAMP analogue 8-brcAMP accelerated adhesion, promoted Rac activation, and cell spreading in the presence of the COX-2 inhibitor NS-398. Pharmacological inhibition of PKA completely blocked alpha(V)beta(3)-mediated adhesion. A constitutively active Rac mutant (L61Rac) rescued alpha(V)beta(3)-dependent spreading in the presence of NS398 or, but did not accelerate adhesion, whereas a dominant negative Rac mutant (N17Rac) suppressed spreading without affecting adhesion. alpha(5)beta(1)-mediated HUVEC adhesion, Rac activation, and spreading were not affected by PGE(2), 8-brcAMP, or the inhibition of PKA. In conclusion, these results demonstrate that PGE(2) accelerates alpha(V)beta(3)-mediated endothelial cell adhesion through cAMP-dependent PKA activation and induces alpha(V)beta(3)-dependent spreading via cAMP- and PKA-dependent Rac activation and may contribute to the further understanding of the regulation of vascular integrins alpha(V)beta(3) by COX-2/PGE(2) during tumor angiogenesis and inflammation.

Urocortins improve dystrophic skeletal muscle structure and function through both PKA- and Epac-dependent pathways.

In Duchenne muscular dystrophy, the absence of dystrophin causes progressive muscle wasting and premature death. Excessive calcium influx is thought to initiate the pathogenic cascade, resulting in muscle cell death. Urocortins (Ucns) have protected muscle in several experimental paradigms. Herein, we demonstrate that daily s.c. injections of either Ucn 1 or Ucn 2 to 3-week-old dystrophic mdx(5Cv) mice for 2 weeks increased skeletal muscle mass and normalized plasma creatine kinase activity. Histological examination showed that Ucns remarkably reduced necrosis in the diaphragm and slow- and fast-twitch muscles. Ucns improved muscle resistance to mechanical stress provoked by repetitive tetanizations. Ucn 2 treatment resulted in faster kinetics of contraction and relaxation and a rightward shift of the force-frequency curve, suggesting improved calcium homeostasis. Ucn 2 decreased calcium influx into freshly isolated dystrophic muscles. Pharmacological manipulation demonstrated that the mechanism involved the corticotropin-releasing factor type 2 receptor, cAMP elevation, and activation of both protein kinase A and the cAMP-binding protein Epac. Moreover, both STIM1, the calcium sensor that initiates the assembly of store-operated channels, and the calcium-independent phospholipase A(2) that activates these channels were reduced in dystrophic muscle by Ucn 2. Altogether, our results demonstrate the high potency of Ucns for improving dystrophic muscle structure and function, suggesting that these peptides may be considered for treatment of Duchenne muscular dystrophy.

Anchoring of both PKA and 14-3-3 inhibits the Rho-GEF activity of the AKAP-Lbc signaling complex.

A-kinase anchoring proteins (AKAPs) target the cAMP-regulated protein kinase (PKA) to its physiological substrates. We recently identified a novel anchoring protein, called AKAP-Lbc, which functions as a PKA-targeting protein as well as a guanine nucleotide exchange factor (GEF) for RhoA. We demonstrated that AKAP-Lbc Rho-GEF activity is stimulated by the alpha subunit of the heterotrimeric G protein G12. Here, we identified 14-3-3 as a novel regulatory protein interacting with AKAP-Lbc. Elevation of the cellular concentration of cAMP activates the PKA holoenzyme anchored to AKAP-Lbc, which phosphorylates the anchoring protein on the serine 1565. This phosphorylation event induces the recruitment of 14-3-3, which inhibits the Rho-GEF activity of AKAP-Lbc. AKAP-Lbc mutants that fail to interact with PKA or with 14-3-3 show a higher basal Rho-GEF activity as compared to the wild-type protein. This suggests that, under basal conditions, 14-3-3 maintains AKAP-Lbc in an inactive state. Therefore, while it is known that AKAP-Lbc activity can be stimulated by Galpha12, in this study we demonstrated that it is inhibited by the anchoring of both PKA and 14-3-3.

PKA antagonizes CLASP-dependent microtubule stabilization to re-localize Pom1 and buffer cell size upon glucose limitation.

Cells couple growth with division and regulate size in response to nutrient availability. In rod-shaped fission yeast, cell-size control occurs at mitotic commitment. An important regulator is the DYRK-family kinase Pom1, which forms gradients from cell poles and inhibits the mitotic activator Cdr2, itself localized at the medial cortex. Where and when Pom1 modulates Cdr2 activity is unclear as Pom1 medial cortical levels remain constant during cell elongation. Here we show that Pom1 re-localizes to cell sides upon environmental glucose limitation, where it strongly delays mitosis. This re-localization is caused by severe microtubule destabilization upon glucose starvation, with microtubules undergoing catastrophe and depositing the Pom1 gradient nucleator Tea4 at cell sides. Microtubule destabilization requires PKA/Pka1 activity, which negatively regulates the microtubule rescue factor CLASP/Cls1/Peg1, reducing CLASP's ability to stabilize microtubules. Thus, PKA signalling tunes CLASP's activity to promote Pom1 cell side localization and buffer cell size upon glucose starvation.

Doses monitoring in radiology: calibration of air kerma-area product (PKA) meters

Objective The authors have sought to study the calibration of a clinical PKA meter (Diamentor E2) and a calibrator for clinical meters (PDC) in the Laboratory of Ionizing Radiation Metrology at Instituto de Energia e Ambiente - Universidade de São Paulo. Materials and Methods Different qualities of both incident and transmitted beams were utilized in conditions similar to a clinical setting, analyzing the influence from the reference dosimeter, from the distance between meters, from the filtration and from the average beam energy. Calibrations were performed directly against a standard 30 cm3 cylindrical chamber or a parallel-plate monitor chamber, and indirectly against the PDC meter. Results The lowest energy dependence was observed for transmitted beams. The cross calibration between the Diamentor E2 and the PDC meters, and the PDC presented the greatest propagation of uncertainties. Conclusion The calibration coefficient of the PDC meter showed to be more stable with voltage, while the Diamentor E2 calibration coefficient was more variable. On the other hand, the PDC meter presented greater uncertainty in readings (5.0%) than with the use of the monitor chamber (3.5%) as a reference.

O pKa de indicadores ácido-base e os efeitos coloidais

An experiment is proposed that can be included in undergraduate courses of chemistry. The subject is the acidity of organic compounds, which are employed as pH indicators, particularly in acid-base titrations. The indicators used are methyl orange, bromophenol blue and bromocresol green in aqueous medium. The influence of colloidal systems on the equilibrium is evaluated by the pKa. The colloids employed are surfactants like sodium dodecyl sulfate, cetyl-trimethylammonium bromide and a polymeric non-ionic F127 (pluronics). The effect of stabilization promoted by the system on the acidic or basic structureof the indicator establishes the action mechanism of the colloid on the pKa values.

Potentiometric and conductimetric studies of chemical equilibria for pyridoxine hydrochloride in aqueous solutions: simple experimental determination of pKa values and analytical applications to pharmaceutical analysis

The combination of two low-cost classical procedures based on titrimetric techniques is presented for the determination of pyridoxine hydrochloride in pharmaceuticals samples. Initially some experiments were carried out aiming to determine both pKa1 and pKa2 values, being those compared to values of literature and theoretical procedures. Commercial samples containing pyridoxine hydrochloride were electrochemically analysed by exploiting their acid-base and precipitation reactions. Potentiometric titrations accomplished the reaction between the ionizable hydrogens present in pyridoxine hydrochloride, being NaOH used as titrant; while the conductimetric method was based on the chemical precipitation between the chloride of pyridoxine hydrochloride molecule and Ag+ ions from de silver nitrate, changing the conductivity of the solution. Both methods were applied to the same commercial samples leading to concordant results when compared by statistical tests (95 and 98% confidence levels). Recoveries ranging from 99.0 to 108.1% were observed, showing no significant interference on the results.

Untersuchungen zur Bedeutung der PKA für die Spermatogenese in Drosophila melanogaster

Für die cAMP-abhängige Proteinkinase (Proteinkinase A, PKA) in Drosophila melanogaster sind zwei regulatorische Untereinheiten (R1 und R2) und drei katalytische Untereinheiten (C1, C2 und C3) beschrieben. Außerdem gibt es eine weitere mögliche katalytische Untereinheit mit einer auffälligen Ähnlichkeit zu C2, dementsprechend C2-like genannt. Für R2, C2 und C2-like konnte bereits gezeigt werden, dass sie im Hodengewebe synthetisiert werden. Die Expression der verbleibenden PKA-Untereinheiten im Hodengewebe wurde in dieser Arbeit mit Hilfe von RT-PCR, Northern-Hybridisierungen, GFP-Reporter- bzw. GFP-Fusionskonstrukten untersucht. So konnte gezeigt werden, dass alle PKA-Untereinheiten im Hoden exprimiert werden. Dabei wird von jeder Untereinheit mindestens eine Isoform in den Keimzellen synthetisiert. R2 und C1 treten außerdem in den die Keimzellen umschließenden Zystenzellen auf, wobei R2 während der gesamten Spermatogenese exprimiert wird, C1 jedoch nur am Ende des Prozesses während des Stadiums der elongierten Spermatiden. In BRET-Analysen sind die beiden Untereinheiten in der Lage, miteinander zu interagieren. Somit könnten sie zusammen eine Funktion in den Zystenzellen vermitteln, die während der Differenzierungsphase stattfindet. Die katalytischen Untereinheiten C2, C2-like und zwei Isoformen von C3 (B und B') werden keimzellspezifisch exprimiert. Die BRET-Analysen lassen darauf schließen, dass C2 und C3 B’ möglicherweise keine funktionellen PKA-Untereinheiten sind. Auch der Versuch, durch Antisense- und RNAi-Konstrukte einen mutanten Phänotyp zu erzeugen, schlug fehl. Das könnte ein Hinweis darauf sein, dass die beiden Untereinheiten C2 und C3 B’ gar keine oder zumindest keine essentielle Funktion während der Spermatogenese haben. Das C2-like as-Konstrukt führte hingegen zu einem starken Phänotyp. Schon eine geringe Reduktion der endogenen c2-like-mRNA führte zu einer starken Beeinträchtigung der männlichen Fertilität. Die elongierten Spermatiden zeigten einen Defekt in der Kernmorphologie und waren nicht in der Lage, Individualisierungskomplexe auszubilden. Dementsprechend fand keine Individualisierung statt und es konnten keine reifen Spermien in die Samenblase entlassen werden. Der mutante Phänotyp weist darauf hin, dass C2-like an mehreren Prozessen während der Keimzelldifferenzierung beteiligt ist. Gao et al. veröffentlichten 2008 Listen mit potentiellen PKA-Substraten für alle bekannten katalytischen Untereinheiten verschiedener Organismen. Zwei Substrat-Kandidaten für C2-like sind die testisspezifischen Serin/Threonin-Kinasen (TSSK) CG9222 und CG14305. Beide Proteine werden exklusiv im Hoden exprimiert. CG9222-GFP lokalisierte in die Individualisierungskomplexe (ICs) elongierter Spermatiden. Das entsprechende RNAi-Konstrukt zeigte allerdings keinen Effekt auf den Zusammenbau der ICs. Dagegen zeigte CG14305-GFP keine subzelluläre Lokalisierung, sondern war cytoplasmatisch über die gesamten Spermatiden verteilt. Das entsprechende RNAi-Konstrukt führte aber dazu, dass keine ICs ausgebildet werden. Beide Proteine spielen dementsprechend eine Rolle während der Individualisierung. Dies ist in Übereinstimmung mit dem Phänotyp der C2-like as-mutanten Männchen. So ist es vorstellbar, dass CG9222 und CG14305 von C2-like phosphoryliert werden müssen, um ihre Funktion während der Individualisierung der Spermatiden erfüllen zu können. Ein direkter Nachweis, dass C2-like die beiden Proteine tatsächlich phosphorylieren kann, steht allerdings noch aus.

Untersuchung zum Phosphorylierungsstatus der katalytischen Untereinheit der PKA mittels proteomischer Techniken

ZUSAMMENFASSUNG: Das Phosphorylierungsmuster eines Proteins ist kein statischer Zustand, sondern vielmehr ein dynamischer Status, den es in der modernen funktionellen (Phospho-) Proteomik und Analytik abzubilden gilt. Klassischerweise erfolgt der Nachweis der Proteinphosphorylierung auf Peptid-Ebene mittels MS/MS Sequenzierung. Diese Standardmethode der shotgun Phosphoproteomanalytik vernachlässigt jedoch wegen den in LC MS/MS Analysen oftmals schwer detektierbaren Phosphopeptiden gerade den variablen und oftmals nur geringen Phosphorylierungsgrad vieler Phosphorylierungsstellen (P-Stellen). Mittels phosphospezifischer Anreicherungsstrategien und MS/MS Sequenzierung konnten an der Modellkinase PKA-Cα nach rekombinanter Expression in E. coli insgesamt acht P-Stellen identifiziert werden. Der Phosphorylierungsgrad wurde in Kooperation mit Dr. J. Seidler über quantitative Signalintensitätsmessungen bestimmt und zeigte eine nahezu vollständige Phosphorylierung von pS10, pS139, pT197 und pS338, während der Phosphorylierungsgrad für pS34, pS53, pS65 und pS259 zwischen <5 und 45 % variierte. Neben der Quantifizierung der P-Stellen wurde auch das Auftreten und die Verteilung definierter Phosphoformen der PKA-Cα untersucht und deren Abhängigkeit von der primären Aminosäureabfolge, dem Auftreten von zusätzlichen Modifikationen sowie den gewählten Expressions- und Reinigungsbedingungen aufgezeigt. Endogene, aus Säugergewebe isolierte PKA-Cα wies nur eine einzige Phosphoform mit den P-Stellen pT197 und pS338 auf. Auch in vitro autophosphorylierte rekombinante PKA-Cα, die zuvor dephosphoryliert worden war, wies eine zweifach modifizierte Phosphoform auf. Im Vergleich zum endogenen Protein ließ sich dieses Protein an S10 und S338 exzessiv phosphorylieren, wohingegen an T197 keine Autophosphorylierung nachzuweisen war. Das Ausbleiben weiterer Phosphorylierungen stellt in Frage, ob die Hyperphosphorylierung in E. coli ausschließlich auf Autophosphorylierungsprozessen beruht, was anhand einer nicht phosphorylierten, katalytisch inaktiven Variante von PKA-Cα (PKA-Cα K72H) vermutet wurde. Im Hinblick auf die funktionellen P-Stellen pT197 und pS338 erfordert diese Entdeckung sowie der unabhängige Nachweis, dass zellfrei exprimierte PKA-Cα nur an S338 phosphoryliert ist, eine Modifizierung des sequenziellen Vorhersagemodells, wonach die Phosphorylierung an T197 eine zwingende Voraussetzung für die nachfolgende Phosphorylierung an S338 ist. Ferner konnte über phosphomimetische Mutagenese die Funktionalität der Phosphorylierung an S53 innerhalb der glycinreichen Schleife der PKA-Cα und somit ein potenzieller Weg zur Regulation der enzymatischen Aktivität gezeigt werden. Ein weiterer möglicher upstream Regulator von PKA-Cα ist die Proteinphosphatase 5, die in der Lage war, die bislang als phosphatasestabil beschriebene P Stelle pT197 in vitro zu dephosphorylieren. Die vorliegende Arbeit zeigt, dass der Phosphorylierungszustand eines Proteins von zahlreichen internen und externen Faktoren abhängt – eine Tatsache, die gerade für rekombinante Proteine, insbesondere enzymatisch aktive Kinasen, oft vernachlässigt wurde. Daher müssen auch in der shotgun Phosphoproteomanalytik P-Stellen nicht mehr nur identifiziert und quantifiziert werden, sondern die resultierenden Proteinphosphoformen differenziert auch in ihrem physiologischen Kontext beschrieben werden.

Untersuchungen zur Rolle von Isoformen katalytischer Untereinheiten der PKA

ZUSAMMENFASSUNG: Proteinkinasen übernehmen zentrale Aufgaben in der Signaltransduktion höherer Zellen. Dabei ist die cAMP-abhängige Proteinkinase (PKA) bezüglich ihrer Struktur und Funktion eine der am besten charakterisierten Proteinkinasen. Trotzdem ist wenig über direkte Interaktionspartner der katalytischen Untereinheiten (PKA-C) bekannt. In einem Split-Ubiquitin basiertem Yeast Two Hybrid- (Y2H-)System wurden potenzielle Interaktionspartner der PKA-C identifiziert. Als Bait wurden sowohl die humane Hauptisoform Cα (hCα) als auch die Proteinkinase X (PrKX) eingesetzt. Nach der Bestätigung der Funktionalität der PKA-C-Baitproteine, dem Nachweis der Expression und der Interaktion mit dem bekannten Interaktionspartner PKI wurde ein Y2H-Screen gegen eine Mausembryo-cDNA-Expressionsbibliothek durchgeführt. Von 2*10^6 Klonen wurden 76 Kolonien isoliert, die ein mit PrKX interagierendes Preyprotein exprimierten. Über die Sequenzierung der enthaltenen Prey-Vektoren wurden 25 unterschiedliche, potenzielle Interaktionspartner identifiziert. Für hCα wurden über 2*10^6 S. cerevisiae-Kolonien untersucht, von denen 1.959 positiv waren (1.663 unter erhöhter Stringenz). Über die Sequenzierung von ca. 10% der Klone (168) konnten Sequenzen für 67 verschiedene, potenzielle Interaktionspartner der hCα identifiziert werden. 15 der Preyproteine wurden in beiden Screens identifiziert. Die PKA-C-spezifische Wechselwirkung der insgesamt 77 Preyproteine wurde im Bait Dependency Test gegen largeT, ein Protein ohne Bezug zum PKA-System, untersucht. Aus den PKA-C-spezifischen Bindern wurden die löslichen Preyproteine AMY-1, Bax72-192, Fabp3, Gng11, MiF, Nm23-M1, Nm23-M2, Sssca1 und VASP256-375 für die weitere in vitro-Validierung ausgewählt. Die Interaktion von FLAG-Strep-Strep-hCα (FSS-hCα) mit den über Strep-Tactin aus der rekombinanten Expression in E. coli gereinigten One-STrEP-HA-Proteinen (SSHA-Proteine) wurde über Koimmunpräzipitation für SSHA-Fabp3, -Nm23-M1, -Nm23-M2, -Sssca1 und -VASP256-375 bestätigt. In SPR-Untersuchungen, für die hCα kovalent an die Oberfläche eines CM5-Sensorchips gekoppelt wurde, wurden die ATP/Mg2+-Abhängigkeit der Bindungen sowie differentielle Effekte der ATP-kompetitiven Inhibitoren H89 und HA-1077 untersucht. Freie hCα, die vor der Injektion zu den SSHA-Proteinen gegeben wurde, kompetierte im Gegensatz zu FSS-PrKX die Bindung an die hCα-Oberfläche. Erste kinetische Analysen lieferten Gleichgewichtsdissoziationskonstanten im µM- (SSHA-Fabp3, -Sssca1), nM- (SSHA-Nm23-M1, –M2) bzw. pM- (SSHA-VASP256-375) Bereich. In funktionellen Analysen konnte eine Phosphorylierung von SSHA-Sssca1 und VASP256-375 durch hCα und FSS-PrKX im Autoradiogramm nachgewiesen werden. SSHA-VASP256-375 zeigte zudem eine starke Inhibition von hCα im Mobility Shift-Assay. Dieser inhibitorische Effekt sowie die hohe Affinität konnten jedoch auf eine Kombination aus der Linkersequenz des Vektors und dem N-Terminus von VASP256-375 zurückgeführt werden. Über die Wechselwirkungen der hier identifizierten Interaktionspartner Fabp3, Nm23-M1 und Nm23-M2 mit hCα können in Folgeuntersuchungen neue PKA-Funktionen insbesondere im Herzen sowie während der Zellmigration aufgedeckt werden. Sssca1 stellt dagegen ein neues, näher zu charakterisierendes PKA-Substrat dar.