Lokalisierung von G-Substrat im Säugetiergehirn, einem spezifischen Substrat für guanosin 3',5'-cyclisches Monophosphat-abhängige Proteinkinase

Die regionale und zelluläre Verteilung von G-Substrat, einem 23.000-Dalton-Protein-Substrat, das spezifisch für guanosin 3',5'-cyclisches Monophosphat-abhängige Proteinkinase ist, wurde im Säugetiergehirn mit Hilfe von Immunpräzipitation, Radioimmunoassay und Peptid-Kartierungstechniken untersucht. Im Gehirn des Kaninchens war G-Substrat stark im Kleinhirn konzentriert. Die Konzentration von G-Substrat im zerebellären Zytosol betrug 27,2 pmol/mg. Die Konzentrationen von G-Substrat im Kortex, Hippocampus und Kaudat waren nur 1 bis 2 % dessen, was im Kleinhirn gefunden wurde. Studien an neurologischen Mutantenmäusen, denen entweder Purkinje-Zellen (PCD und nervös) oder Körnerzellen (weaver) fehlen, deuteten darauf hin, dass G-Substrat innerhalb des Kleinhirns fast ausschließlich in Purkinje-Zellen lokalisiert ist. Ein in nicht-zerebellären Gehirnregionen vorhandenes Phosphoprotein, das mit G-Substrat auf Natriumdodecylsulfat-Polyacrylamid-Gelelektrophorese co-migrierte, wurde durch Peptid-Kartierung als überwiegend aus Phosphatase-Hemmer-1 bestehend identifiziert. Phosphatase-Hemmer-1, ein potenter Hemmer der Proteinphosphatase-1, ist bekannt dafür, dass er mehrere physikochemische Eigenschaften mit G-Substrat teilt. Im Gegensatz zu den Ergebnissen mit G-Substrat war die Konzentration von Phosphatase-Hemmer-1 im Kleinhirn signifikant niedriger als in anderen großen Gehirnregionen. Diese und andere Daten deuten darauf hin, dass G-Substrat möglicherweise ein spezifischer Proteinhämer von Purkinje-Zellen ist.