Dokument: Unterschiede in der proteolytischen Spaltung von Interleukin-6- und Interleukin-11-Rezeptor

Titel:Unterschiede in der proteolytischen Spaltung von Interleukin-6- und Interleukin-11-Rezeptor
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URN (NBN):urn:nbn:de:hbz:061-20161209-125744-8
Kollektion:Dissertationen
Sprache:Deutsch
Dokumententyp:Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:Text
Autor: Nitz, Rebecca [Autor]
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Dateien vom 05.12.2016 / geändert 05.12.2016
Beitragende:Prof. Dr. Scheller, Jürgen [Gutachter]
Prof. Dr. med. Keitel-Anselmino, Verena [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibung:Interleukin-6 (IL-6) und Interleukin-11 (IL-11) besitzen wichtige Aufgaben bei der Dif-
ferenzierung und Proliferation von Immunzellen bei Entzündung und Krebsentstehung.
Beide Zytokine binden an ihre membranständigen Alpha-Rezeptoren und benötigen zu-
sätzlich die Rekrutierung eines gp130-Homodimers zur Signaltransduktion. Diese verläuft
über einen JAK/STAT-Signalweg und reguliert die Transkription im Zellkern. Beim IL-6
ist neben dem Klassischen Signalweg auch ein Trans-Signalweg beschrieben. Dabei wird
der membranständige IL-6-Rezeptor (IL-6R) von ADAM10 oder 17 (A Disintegrin And
Metalloprotease) proteolytisch gespalten (Shedding) und kann als lösliche Rezeptorform
freies IL-6 binden. Da gp130 ubiquitär im Körper vorkommt können so nahezu alle Zellen
aktiviert werden. Für den IL-11-Rezeptor (IL-11R) wurde bisher kein Shedding beschrie-
ben und damit auch kein Trans-Signalweg.
Um zu untersuchen welcher Rezeptorteil für das Shedding von Bedeutung ist und warum
der IL-11R nicht geschnitten wird, wurden Rezeptorchimären aus beiden Rezeptortypen
kreiert. Dabei wurden Teile der Stalk-, Transmembran- und Intrazellular-Region ausge-
tauscht. Die Wild-Typ-Rezeptoren sowie ihre Chimären wurden in HEK293 und COS7
Zellen transfiziert und Shedding-Stimuli ausgesetzt. Lösliche Rezeptorformen aus den Zell-
überständen wurden mittels Immunopräzipitation und ELISA detektiert.
Es zeigte sich, dass die Stalk-Region des IL-6R für das ADAM-17-Shedding benötigt wird.
Für alle Rezeptorchimären, die die Stalk-Region des IL-6R besitzen, konnten lösliche Re-
zeptorformen im Überstand nachgewiesen werden. Umgekehrt gilt dies nicht für Chimären
mit dem Stalk-Bereich des IL-11R. Um die Schnittstelle für ADAM17 weiter einzugrenzen
wurden zwei Chimären kloniert, bei denen jeweils fünf Aminosäuren ober- und unterhalb
der ADAM17-Schnittstelle ausgetauscht sind, der restliche Teil des Rezeptors aber dem
Wild-Typ entspricht. Auch hier ließ sich zeigen, dass die Chimäre mit den letzten zehn
Aminosäuren aus der IL-6R-Stalk-Region geschnitten wurde. Stammen sie hingegen aus
dem IL-11R ließ sich kein Shedding beobachten. Erstaunlicherweise galten diese Beobach-
tungen nicht für ADAM10 induziertes Shedding. Hier ließen sich auch für den IL-11R und
dessen Chimären lösliche Rezeptorformen nachweisen. Diese Arbeit beweist die Annah-
me, dass die ADAM17-Schnittstelle im membrannahen Teil des Stalk-Bereichs liegt und
beim IL-11R nicht vorkommt. Die ADAM10-Schnittstelle liegt wahrscheinlich nicht im
selben Bereich und ist auch beim IL-11R zu finden. Zum ersten Mal konnte durch diese
Arbeit gezeigt werden, dass der IL-11R ebenfalls proteolytisch gespalten wird. Ein Trans-
Signalweg des IL-11 ist prinzipiell möglich und kann analog zum IL-6 Trans-Signalweg
durch lösliches gp130Fc gehemmt werden.
In Zukunft sollte noch genauer untersucht werden, ob das IL-11R-Shedding auch in en-
dogen IL-11R-tragenden Primärzelllinien nachgewiesen werden kann und löslicher IL-11R
im menschlichen Blut zu finden ist. Auch sollte gezeigt werden, welche Bedeutung dem
löslichen IL-11R zukommt. Zusammenfassend beschreibt diese Studie zum ersten Mal die
proteolytische Freisetzung des IL-11R durch die Metalloprotease ADAM10. Der hierdurch
initiierte IL-11 Trans-Signalweg erweitert das Spektrum der durch IL-11 aktivierbaren
Zellen, mit weitreichenden noch zu untersuchenden Konsequenzen in vivo.
Lizenz:In Copyright
Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:09.12.2016
Dateien geändert am:09.12.2016
Promotionsantrag am:08.12.2015
Datum der Promotion:28.11.2016
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