Molekularbiologische und biochemische Charakterisierung des equinen Thyroxin-bindenden Globulins
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Zusammenfassung
Das TBG ist das wichtigste Transportprotein für Schilddrüsenhormone im Blut der meisten Säugetiere. Unter physiologischen Bedingungen sind mehr als 99% des im Blut zirkulierenden Thyroxins an Trägerproteine, in erster Linie an das TBG, gebunden. Es besitzt zum einen eine außergewöhnlich hohe Bindungsaffinität zu Thyroxin (T4) und Trijodthyronin (T3), zum anderen eine große Spezifität für diese Moleküle und ist daher zum Studium der komplexen Interaktion zwischen einem Transportprotein und seinem physiologischen Liganden hervorragend geeignet. In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass die Serumkonzentration des Perissodactyla-TBG auf etwa 10-25% im Vergleich zum Menschen reduziert ist. Die Bindungsaffinität für T4 entspricht der des humanen, wohingegen eine vergleichbare Hitzestabilität nur bei 50°C festgestellt werden konnte. Bei Temperaturen über 50°C wurde eine deutliche Hitzeinstabilität des Perissodactyla-TBG gegenüber dem humanen nachgewiesen. TBG gehört aufgrund des hohen Grades der Homologie seiner DNA-Sequenz zu alpha1-Proteinaseinhibitor (alpha1 PI), alpha1-Antichymotrypsin und Cortisol-bindendem Globulin wie diese zur Superfamilie der Serpine. Die Struktur des TBG wird daher vom alpha1 PI abgeleitet. Eine exakte Charakterisierung der Eigenschaften des TBG würde die Aufklärung seiner Röntgenkristallstruktur erfordern, die bisher jedoch noch nicht gelang. Der Schlüssel zum genauen Verständnis der hochaffinen Bindung des TBG ist die Analyse seiner Primärstruktur, insbesondere im Bereich der Ligandenbindungsstelle. Im zweiten Teil der vorliegenden Arbeit wurde daher eine Sequenzierung des equinen TBG durchgeführt und diese anschließend mit anderen bereits sequenzierten Säugetier-TBGs verglichen. In der molekularbiologischen Analyse ergibt sich ein sehr hoher Homologiegrad zwischen equinem TBG, dem der bereits sequenzierten Säugetiere und dem Menschen. Das equine TBG weist wie auch das der Ratte und des Schweins eine zusätzliche Glykosilierungsstelle auf. Als dritter Aspekt der Arbeit wurde anhand der Sequenzdaten ein phylogenetischer Baum konstruiert, der die Verwandtschaft von Rind und Schaf (Artiodactyla) sowie von Beluga (Weißwal) und Delphin (Cetacea) und auch der Artiodactyla mit den Cetacea zeigt. Das Pferd und damit die Perissodactyla stellen erwartungsgemäß eine eigene Ordnung dar. Die molekulare Phylogenie ist eine Ergänzung der morphologischen Systematik.Verknüpfung zu Publikationen oder weiteren Datensätzen
Beschreibung
Anmerkungen
Erstpublikation in
Giessen : VVB Laufersweiler 2006