Sox-Proteine bilden eine Familie von Transkriptionsfaktoren, deren charakterisierendes Merkmal ihre DNA-Bindedomäne, eine so genannte HMG-Domäne vom SRY-Typ, darstellt. Trotz der hohen Konservierung dieser Domäne erfüllt jedes Sox-Protein sehr spezifische Aufgaben während der Entwicklung eines Organismus. Allgemein nimmt man an, dass die Spezifität durch unterschiedliche Expressionsmuster, spezifische posttranslationale Modifikationen und Interaktion mit Partnerfaktoren erreicht wird. Um tieferen Einblick in die Regulation der Aktivität des Transkriptionsfaktors Sox10 zu erhalten, wurden im Rahmen dieser Arbeit mit Hilfe von Hefe-2-Hybrid screens neue Interaktionspartner von Sox10 identifiziert. Neben Chromatin-modifizierenden Faktoren interagierten Protein-modifizierende Enzyme wie die Homöodomänen-interagierende Proteinkinase (HIPK2) sowie DNA-Bindedomänen von Homöodomänen- und Zinkfinger-Transkriptionsfaktoren mit Sox10. In Ko-Immunpräzipitationsexperimenten wurden diese Interaktionen bestätigt und auf Transkriptionsfaktoren mit bHLH und Leuzin-Zipper DNA-Bindedomänen ausgeweitet. In einem zweiten Teil der Arbeit wurde durch Anwendung von lambda-Phosphatase-Assays bzw. metabolischer Markierung mit C14-Acetat sowohl Phosphorylierung als auch Acetylierung von Sox10 nachgewiesen. Mit Hilfe von Deletions- und Punktmutanten wurden zwei Phosphorylierungsstellen identifiziert. Es handelt sich dabei um Serin 45 und Threonin 240. Die Phosphorylierung an Serin 45 hat einen promotorabhängigen Effekt auf die Transaktivierung von Sox10 Zielgenen. Weiterhin konnte die bereits in Interaktionsstudien detektierte Wechselwirkung von Sox10 mit der Proteinkinase HIPK2 für die Phosphorylierung von Serin 45 verantwortlich gemacht werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass die HMG-Domäne von Sox-Proteinen nicht nur Protein-DNA Kontakt vermittelt, sondern zusätzlich auch als Protein-Interaktionsfläche dienen kann. Dies ist eine wichtige Eigenschaft für die architektonischen Funktionen des Transkriptionsfaktors Sox10 an DNA. Daneben konnte Sox10 als multi-modifiziertes Protein charakterisiert werden. Die Modifikation von Sox10 durch verschiedene Faktoren erlaubt die Integration unterschiedlicher Signalwege an diesem Protein und verdeutlicht seine wichtige Rolle während der Embryonalentwicklung.Sox proteins constitute a family of transcription factors characterized by their DNA-binding domain, an SRY-type HMG-domain. Despite the high conservation of this domain each Sox protein fulfills very specific tasks during embryogenesis. In general it is assumed that this specificity is caused by different expression patterns, specific posttranslational modifications and interaction with partner factors. One goal of this study was to gain deeper insight into the mechanisms that regulate the activity of the Sox10 transcription factor. Therefore Yeast-2-Hybrid screens were performed to identify new interaction partners of Sox10. Besides chromatin-modifying factors interaction was detected with protein modifying enzymes like the homeodomain interacting protein kinase 2 (HIPK2) and DNA-binding domains of homeodomain and zincfinger transcription factors. By applying co-immuneprecipitations these interactions could be confirmed and extended to transcription factors with bHLH and Leucin-zipper types of DNA-binding domains. In a second part of this work lambda-phosphatase assays and metabolic labeling with C14-acetate was used to identify Sox10 as a phosphorylated and acetylated protein. Through generation of deletion and point mutations of the protein two phosphorylation sites could be identified. These are serine 45 and threonine 240. Phosphorylation on residue serine 45 has a promotor dependent effect on transactivation of target genes. Moreover, the protein kinase HIPK2, an identified Sox10 interaction partner was shown to be responsible for phosphorylation on serine 45. The results of this study show that the HMG-domain of Sox proteins not only mediates protein-DNA but also protein-protein contact. This is an important quality for the architectural functions of Sox proteins on DNA. Modification of Sox10 by different factors allows integration of multiple signalling pathways on this protein and elucidates its important role during embryonic development
