Die durch das mos-Protoonkogen kodierte Serin/Threonin-Proteinkinase übernimmt während der Meiose eine zentrale zellzyklusregulatorische Funktion. Das Mos-Protein ist für die Aktivierung und Stabilisierung des M-Phasen-Promotors MPF erforderlich. Als Bestandteil eines großen Multiproteinkomplexes, der als Cytostatic Factor (CSF) bezeichnet wird, bewirkt Mos, dass Wirbeltier-Eizellen in der Metaphase II arretiert bleiben. Eine Mos-Expression in somatischen Zellen kann zu Störungen des Zellzyklus führen, die in Zytotoxizität und tumoriger Transformation resultieren. Sämtliche bekannten biologischen Aktivitäten von Mos werden durch die Aktivierung des Mitogen-aktivierten Proteinkinase(MAP)-Kinase-Signalwegs vermittelt.

Einleitung

Das erste Onkogen, das der Superfamilie der Serin/Threonin-Proteinkinasen zugeordnet wurde, war c-mos. Das mos-Gen wurde als zelluläres Homolog des retroviralen Onkogens identifiziert. Als Bestandteil des Moloney-Murine-Sarcoma-Virus kodiert das mos-Gen ein 374 Aminosäuren langes Protein. Die dreißigste Aminosäure am Aminoterminus von vMos entsteht durch eine Fusion zwischen der viralen env-Sequenz (5 Aminosäuren) und der Sequenz stromaufwärts des c-mos-Startcodons (26 Aminosäuren). Die Proteinkinase-Domäne erstreckt sich von den Aminosäureresten 100 von v-Mos bis zum Carboxyterminus.

Gegenseitige Regulation von MOS

Das derzeit überzeugendste Modell zur Regulation der M-Phase (Mitose und Meiose) beruht auf der gegenseitigen Regulation zentraler Proteinkinasen. Für die Mitose umfassen diese Proteinkinasen MPF, NIMA, die MPM2-Kinase und die MAP-Kinase (oder deren Homologe). Zusätzlich zu diesen Kinasen ist Mos auch für die Regulation der Wirbeltier-Meiose erforderlich. Die Rolle von Mos bei der Regulation von MPF- und MAP-Kinasen wurde umfassend untersucht. Auf Basis dieser Studien zeichnen sich die Mechanismen der wechselseitigen bzw. Feedback-Regulation dieser Kinasen zunehmend ab.

MOS-assoziierte Proteine

Um die biochemische Funktion von Mos in Zellen zu verstehen, wurden Versuche unternommen, Mos-assoziierte Proteine zu identifizieren. Erste Gel-Fraktionierungsstudien zeigten, dass Mos in Mos-transformierten Zellen in hochmolekulare und niedermolekulare Komplexe aufgetrennt werden kann. Mos ist zudem Bestandteil des großen Multiproteinkomplexes CSF in Eizellen. Bislang wurde Mos mit Mikrotubuli sowie mit dem Intermediärfilamentprotein Vimentin in Verbindung gebracht. Der Mos-Tubulin-Komplex enthält ebenfalls f34cdc2. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass eine weitere p34cdc2-Isoform, p35cd genannt, in transformierten Zellen mit v-Mos assoziiert ist. Die Korrelation zwischen Mos und Mikrotubuli stützt die Rolle von Mos bei der Regulation von Struktur und Funktion der meiotischen Spindel. Allerdings ist die Art der Mos-Mikrotubuli-Interaktion komplex. Unter Bedingungen, unter denen Mikrotubuli dissoziieren und Fraktionen großer, mittlerer und kleiner Größe entstehen, ist Mos bevorzugt in der größten Mikrotubuli-Fraktion lokalisiert (68). Daher ist – entsprechend seiner sehr spezifischen Funktion – davon auszugehen, dass die Interaktion von Mos mit Mikrotubuli durch Mikrotubuli-assoziierte Proteine (MAPs) beeinflusst wird. Ungeklärt bleibt, ob Mos an Mikrotubuli bindet und ausschließlich MAPKK oder ein anderes Protein phosphoryliert. Wie oben erwähnt, kann Mos Tubulin in vitro phosphorylieren; ob dies auch in vivo erfolgt, ist bislang offen.

Referenzen:

1. Singh B; et al. Mos and the cell cycle. Prog Cell Cycle Res. 1998, 3: 251–9.
2. Lenormand, JL, Mos activates myogenic differentiation by promoting heterodimerization of MyoD and E12 proteins. Mol. Cell. Biol. UNITED STATES. 1997, 17 (2): 584–93.