Erythrozyten des Hühnerembryos sind seit langem ein Modell zur Untersuchung von erythroiden Proteinen, die während der terminalen Differenzierung auftreten. Unter anderen werden � bedingt durch die entwicklungsbedingte Hypoxie � durch Noradrenalin transient IFR1 und TOB exprimiert, die schon in anderen Zellsystemen als gemeinsam exprimierte Regulatoren der Transkription oder Translation bekannt sind.
In der vorliegenden Arbeit wurden die Regulation, Lokalisation und zeitliche Expression von IFR1 und TOB in primitiven und definitiven Erythrozyten des Hühnerembryos untersucht, um die Funktion von IFR1 und TOB während der Differenzierung embryonaler Erythrozyten im Hühnerembryo aufzuklären.
Durch in vitro Studien an Noradrenalin induzierten Erythrozyten konnte durch RT-PCR Analysen gezeigt werden, dass ifr1 und tob gemeinsam mit der fos mRNA sowohl in primitiven als auch in definitiven Erythrozyten des Hühnerembryos durch cAMP in einer zeitlich festgelegten Reihenfolge induziert werden. Die effiziente Translation von IFR1 und TOB ist allerdings beschränkt auf die postmitotischen, definitiven Erythrozyten aus Hühnerembryos von Tag 8 bis Tag 19, während FOS-Protein in allen Stadien der Erythrozyten gebildet wird. In definitiven Erythrozyten sind IFR1 und TOB transient exprimierte Proteine mit unterschiedlicher Stabilität und Verweildauer. Dabei geht die kurzzeitige Expression von TOB einer stabileren Expression von IFR1 voran, welches erst nach 24 Stunden langsam abgebaut wird.
Bei der Untersuchung der zellulären Verteilung der beiden Proteine in definitiven Erythrozyten stellte sich heraus, dass TOB ein zytosolisches Protein ist, während IFR1 nach 8-stündiger Verweildauer im Zytosol in den Kern wandert.
Die Analyse des Zytosols ergab, dass IFR1 im Zytosol quantitativ mit den Ribosomen assoziiert und TOB ein lösliches Protein ist.
Für IFR1 konnte die Assoziation von IFR1 mit anderen Proteinen und/oder mRNA gezeigt werden. Genaue Analyse der Interaktionspartner mittels 2D-Elektrophoresetechniken, Far Western Blot und MALDI-TOF identifizierten die ribosomale Proteine beider Untereinheiten (L7a, L8, L13, S3a) als Bindungspartner von IFR1. Die Funktion von IFR1 könnte darin bestehen, dass es im besten Fall beide Untereinheiten miteinander verbinden kann, um so die Translationseffizienz spät exprimierter Gene (Carboanhydrase, Globine) zu beeinflussen.
Das Modell der embryonalen Hühnererythrozyten könnte in Zusammenhang mit der Funktion der cAMP-induzierten Proteine IFR1 und TOB für weitere Untersuchungen zur Translationsregulation während der terminalen Erythrozytendifferenzierung dienen.