Beitrag von Rho sowie G12/13, Gq/11 und Gi Proteinen zur Signaltransduktion über Proteinase aktivierbare Rezeptoren nach Stimulation mit den Serinproteinasen aktiviertes Protein C, Thrombin und Faktor Xa
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Zusammenfassung
Die Serinproteinasen a) aktiviertes Protein C (APC), b) Thrombin und c) Faktor Xa kommen ubiquitär in Prokaryonten und Eukaryonten vor und wirken mit bei der Homöostase, der Fibrinolyse, der Blutgerinnung und beim Proteinverdau. Desweiteren spielen sie eine wichtige Rolle bei der Aktivierung der G-Protein gekoppelten Proteinase aktivierbaren Rezeptoren. Nach den positiven Ergebnissen aus der PROWESS Studie (Protein C Worldwide Evaluation in Severe Sepsis), die zeigten, dass APC die Mortalität bei schwerer Sepsis reduzierte, wurden dem APC neben den antigoagulativen auch antiinflammatorische Wirkungen zugeschrieben. Diese direkten antiinflammatorischen Wirkungen des APC wurden bisher jedoch nur in vitro nachgewiesen. Neuere Studien zweifeln diese protektiven Wirkungen an. Demgegenüber wirken Thrombin, als Schlüsselenzym der Gerinnungskaskade, und Faktor Xa, ebenfalls ein wichtiger Bestandteil der Blutgerinnung, proinflammatorisch und prokoagulativ. Dabei ist bisher nicht bekannt, wie APC antiinflammatorische Effekte über den Proteinase aktivierbaren Rezeptor 1 (PAR1) steuert, während Thrombin bzw. Faktor Xa über denselben Rezeptor proinflammatorische Wirkungen hervorrufen. Über eine Beteiligung des Proteinase aktivierbaren Rezeptors 2 (PAR 2) bzw. des Sphingosin-1-Phosphat Rezeptors (S1P1) an diesen protektiven versus destruktiven Effekten ist bisher ebenfalls wenig bekannt. Die weitere Erforschung und Aufklärung dieser molekularen Wirkungsmechanismen ist von großer Bedeutung für das pathophysiologische Verständnis des Sepsisgeschehens und damit einhergehend für die Therapie der Sepsis. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit sollten nach Etablierung des SRE abhängigen Luciferase Assays die bisher bekannten molekularen Mechanismen der APC-, Thrombin- bzw. Faktor Xa- Wirkungen in HEKTsA201-Zellen nachgestellt bzw. neue Mechanismen und mögliche Unterschiede in der molekularen Wirkungsweise aufgedeckt werden. Das Hauptaugenmerk war dabei auf die heterotrimeren G-Proteine Ga 12/13, Ga q/11 und Ga i sowie auf die Rho GTPase Rho bzw. die Rho abhängige Kinase ROCK gerichtet. In unseren Versuchen konnten wir in mit den Proteinase aktivierbaren Rezeptoren 1 und 2 transfizierten HEKTsA201-Zellen dosis- und zeitabhängige Steigerungen der Luciferase Aktivitäten durch die Serinproteinasen rhAPC, Thrombin und Faktor Xa sowie durch die PAR aktivierenden Peptide TFLLRNPNDK-NH2 und SLIGKV-OH feststellen. Die Kostimulationen von rhAPC mit Thrombin bzw. Faktor Xa im Luciferase Assay an HEKTsA201-Zellen ergaben im Gegensatz zur bisher in der Literatur vertretenen Meinung der protektiven APC Wirkung dosisabhängige und zeitunabhängige additive Effekte der Agonisten. Bezüglich des Rezeptor signalings konnten im Rahmen dieser Arbeit im Luciferase-Assay an HEKTsA201-Zellen keine Unterschiede von APC gegenüber Thrombin bzw. Faktor Xa aufgedeckt werden. Die verschiedenen Experimente zur Hemmung der jeweiligen heterotrimeren G-Proteine bzw. Rho/ROCK ergaben, dass die Serinproteinasen rhAPC, Thrombin und Faktor Xa über Ga 12/13, Ga q/11 und Rho/ROCK wirken, nicht jedoch über Ga i. Weitere in vitro bzw. in vivo Untersuchungen bezüglich einer protektiven APC Wirkung müssen klären, ob die hier vorgeschlagenen Mechanismen in vivo bedeutsam sind.Verknüpfung zu Publikationen oder weiteren Datensätzen
Beschreibung
Anmerkungen
Erstpublikation in
Giessen : VVB Laufersweiler 2008