Dokument: Regulation der intrazellulären Zink-Homöostase durch iNOS-Aktivität: Translokation von Metallothionein in den Zellkern und nachfolgende nukleäre Zink-Freisetzung
| Titel: | Regulation der intrazellulären Zink-Homöostase durch iNOS-Aktivität: Translokation von Metallothionein in den Zellkern und nachfolgende nukleäre Zink-Freisetzung | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=2863 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20040702-000863-7 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Spahl, Daniela Ursula [Autor] | |||||||
| Dateien: |
| |||||||
| Beitragende: | Prof. Dr. Kolb-Bachofen, Victoria [Gutachter] Prof. Dr. Dr. h.c. Sies, Helmut [Gutachter] | |||||||
| Stichwörter: | Maus-Aorten-Endothelzellen, proinflammatorische Zytokine, iNOS, NO, Metallothionein 1+2, Metallothionein 1+2 knock out Mäuse, Zink-Ionen, nukleäre Translokation, Zink-Freisetzung, Genregulationmurine aortic endothelial cells, proinflammatory cytokines, iNOS, NO, metallothionein 1+2, MT 1+2 deficient mice, ionic zinc, nuclear translocation, zinc-release, generegulation | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie | |||||||
| Beschreibungen: | Mit dieser Arbeit wurde die Wirkung von in Entzündungsreaktionen in grossen Mengen gebildeten NO auf Endothelien untersucht, wobei ein besonderer Schwerpunkt auf der Untersuchung der intrazellulären Zn2+-Homöostase und dem Zinkspeicherprotein Metallothionein lag. Die Aktivierung von Wildtyp MAEC mit den proinflammatorischen Zytokinen IL-1β, IFN-γ und TNF-α führt zu einer iNOS-Induktion und nachfolgender NO-Synthese. Nach 24 h wird MT in den Zellkern transloziert, wo es zu einer Zn2+-Freisetzung kommt. Sowohl die nukleäre Zn2+-Freisetzung wie auch die MT-Translokation sind von der Gegenwart proinflammatorischer Zytokine als auch von endogen durch die iNOS gebildetetem NO abhängig. Untersuchungen an MT-defizienten MAEC zeigten, dass die nach Aktivierung zu beobachtende Freisetzung von nukleären Zn2-Ionen von der Anwesenheit des Zinkspeicherproteins Metallothionein abhängig ist. Unter dem Einfluss von NO wird MT S-nitrosiert und setzt Zn2+ frei. Metallothionein hat somit nicht nur die Aufgabe, durch Bindung und Abgabe von Zn2+ die Zn2+-Homöostase aufrechtzuerhalten, sondern es ermöglicht auch unter dem Einfluss von proinflammatorischen Zytokinen die gezielte Anreicherung von freien Zn2+ im Zellkern. Die Expression von MT wird durch proinflammatorische Zytokine gesteigert. Die Zytokin-induzierte Steigerung der Genexpression ist ebenfalls von der iNOS-Aktivität abhängig und lässt sich ebenfalls nach alleiniger Behandlung mit dem NO-Donor DETA/NO nachweisen. Die gleichzeitige Behandlung mit DETA/NO und dem Zn2+-Chelator TPEN führt zu keiner gesteigerten MT-Expression. Zn2+ mediiert somit die in Entzündungsreaktionen durch NO hervorgerufenen Änderungen der MT-Genregulation. Proinflammatorische Zytokine können daher über das Zusammenwirken von durch iNOS synthetisiertem NO und der nukleären Translokation von MT zu einer vorübergehenden Steigerung der nukleären Zn2+-Konzentration führen. Am Ende dieses Signalweges kann Zn2+ die Genregulation bei Entzündungsreaktionen beeinflussen.Zn2+ is critical for the functional and structural integrity of cells and contributes to a number of important processes including gene expression. It has been shown that nitric oxide (NO) exogenously applied via NO-donors resulting in nitrosative stress leads to cytoplasmic Zn2+-release from the zinc storing protein metallothionein (MT) and probably other proteins which complex Zn2+ via cysteine thiols. We show here that in cytokine-activated murine aortic endothelial cells NO derived from the inducible NO synthase (iNOS) induces a transient nuclear release of Zn2+. This nuclear Zn2+-release is dependent on the presence of MT as shown by the lack of this effect in activated endothelial cells from MT-deficient mice and temporally correlates with nuclear MT translocation. Data also show that NO is an essential but not sufficient signal for MT-mediated Zn2+ trafficking from the cytoplasm into the nucleus. In addition we found that endogenously via iNOS synthesized NO increases the constitutive mRNA expression of both MT-1 and MT-2 genes and that nitrosative stress exogenously applied via an NO-donor increases constitutive MT mRNA expression via intracellular Zn2+-release. In conclusion, we here provide evidence for a novel signaling mechanism based on iNOS-derived NO through the regulation of intracellular Zn2+ trafficking and homeostasis. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Biologie | |||||||
| Dokument erstellt am: | 02.07.2004 | |||||||
| Dateien geändert am: | 12.02.2007 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 21.06.2004 | |||||||
| Datum der Promotion: | 21.06.2004 |
