Charakterisierung der Kompensation der Zytotoxizität von extrazellulären Histonen durch Polysialinsäure

Abstract

Als endständige Komponente von Glykokonjugaten übernimmt die Polysialinsäure verschiedene Rollen in der Kommunikation auf zellulärer oder molekularer Ebene. Dadurch hat sie eine regulative Rolle bei der Zellproliferation und -differenzierung, sowie Migration und Adhäsion von Zellen. Interessanterweise können PolySia-Ketten Histone binden. Histone kommen u.a. an DNA gebunden als Nukleosomen vor und sind Komponenten von Neutrophil extracellular traps (NETs), einem Netzwerk aus extrazellulären Fasern bestehend aus DNA, Histonen und dem Inhalt der Granula aus neutrophilen Granulozyten. Histone sind nicht nur für die kompakte Verpackung der DNA und die damit verbundene Regulation der um die DNA passierenden Prozesse (Replikation, Transkription, Reparatur) verantwortlich, sondern sie sind auch eine Art antimikrobielles Peptid. Der Nachteil der letztgenannten Funktion ist seine Zytotoxizität gegen den Organismus selbst. Die Entdeckung der Eigenschaft von PolySia, eine durch Histone hervorgerufene Zytotoxizität in vitro zu kompensieren, ist kürzlich geglückt. Diese Funktion galt es in meiner Arbeit weiter zu charakterisieren. Dabei konnte dargestellt werden, dass PolySia konzentrationsabhängig Zellschädigungen durch Histone inhibiert. Ebenso zeigten die Versuche, dass es einer Mindestkettenlänge von PolySia bedarf, damit es zur Inaktivierung der Histone kommt. Des Weiteren konnte gezeigt werden, dass das nicht-reduzierende Ende der PolySia-Kette nicht für die Inhibition nötig ist. Aus diesen Erkenntnissen können nun weitere Studien bezüglich des Einsatzes von PolySia als mögliches Therapeutikum in Erkrankungen mit erhöhter Histon- Konzentration folgen.