Dokument: Allosterie der HPA-1 Varianten des thrombozytären Integrins αIIbβ3
| Titel: | Allosterie der HPA-1 Varianten des thrombozytären Integrins αIIbβ3 | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=17177 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20110201-115729-7 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Dr. El-Khttouti, Abdelouahid [Autor] | |||||||
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| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie | |||||||
| Beschreibungen: | Integrine sind Zelladhäsionsmoleküle mit wichtigen Funktionen z. B. in der Immunität und
Hämostase. Beim αIIbβ3-Integrin handelt es sich um einen thrombozytenspezifischen Rezeptor, dessen zentrale Aufgabe die Bindung von löslichem Fibrinogen an der Oberfläche aktivierter Thrombozyten ist, wodurch es zur Vernetzung bzw. Aggregation der Thrombozyten kommt. Eine der am häufigsten untersuchten polymorphen Varianten des αIIbβ3-Integrins ist der Leucin (HPA-1a)- zu Prolin (HPA-1b)-Austausch an Position 33 der β3-Untereinheit. Dieser ist in der PSI-Domäne, nahe der Ligandenbindungsdomäne lokalisiert und bewirkt eine Allosterie des Rezeptors. Bei der Mechanotransduktion sollte eine gegenseitige Wechselbeziehung zwischen Allosterie und Outside-in- bzw. Inside-out- Signaling messbar in Erscheinung treten. Epidemiologische Assoziationsstudien zwischen der genetischen und der thrombozytären Komponente koronarer Herzkrankheiten werden durch experimentell funktionelle Unterschiede der polymorphen αIIbβ3-Integrin-Varianten unterstützt. Genotypisierungsstudien von an Myokardinfarkten verstorbenen Patienten zeigen, dass der HPA-1b-Genotyp stark mit der Bildung von Thromben in den Koronararterien der Patienten assoziiert ist. Die Erforschung der Rezeptor-Varianten und ihre allosterischen Veränderungen, die zu diesem Pathomechanismus führen ist von großem Interesse, nicht zuletzt weil sie die Thrombozytenaktivität modulieren. Mittels Fluoreszenz-Resonanzenergietransfers (FRET) wurde der Abstand zwischen den zytoplasmatischen Domänen der α- und β-Untereinheit in lebenden Zellen untersucht. Es sollten Rückschlüsse auf Rezeptoraktivierung bzw. auf die Konformation gezogen werden. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass der Aminosäureaustausch bei Rezeptoraktivierung zu unterschiedlich starken Konformationsänderungen führt. Die Experimente zeigten, dass HPA-1b-exprimierende Zellen im Vergleich zu HPA-1a-Zellen stärker adhärieren. Diese gesteigerte Adhäsion korreliert mit einer Verstärkung des Outside-in-Signaling. Des Weiteren liefert diese Arbeit experimentelle Beweise dafür, dass die Adhäsion an Fibrinogen durch die thrombozytäre HPA-1b-Rezeptorvariante moduliert wird. Diese Modulation wird durch die spezifischen Rezeptor-Liganden-Wechselwirkungen und Schergeschwindigkeiten bestimmt. In Experimenten, welche sowohl unter flussdynamischen Bedingungen als auch unter statischen Bedingungen mit exprimierenden HPA-1a- und HPA-1b-Zellen durchgeführt wurden, konnten signifikante Unterschiede in der Zelladhäsion auf immobilisiertem Fibrinogen detektiert werden. Die unter dem Einfluss von Ouside-in-Agonisten gemessene höhere Src pY418-Kinase-Aktivität in den HPA-1b-exprimierenden Zellen könnte als ein weiterer Hinweis auf einen höheren Aktivierungsstatus dieser Zellen in Bezug auf das Outside-in-Signaling interpretiert werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit lassen zusammenfassend den Rückschluss zu, dass die Konformation der HPA-1b-Variante ursächlich für das thrombotische Potential verantwortlich ist. Damit konnte diese Arbeit die Hypothese bestätigen, dass die HPA-1b-Variante mit einem prothrombotischen Phänotyp assoziiert sind.Integrins are cell adhesion molecules with important functions in immunity and hemostasis. αIIbβ3 integrin is a platelet-specific receptor with the central task of binding soluble fibrinogen to the surface of activated platelets. This process results in cross-linking and aggregation of platelets. One of the most widely studied polymorphic variants of the αIIbβ3 integrin is the leucine (HPA-1a) - to proline (HPA-1b) exchange at position 33 of the β3 subunit. This is located in the PSI domain near the ligand binding domain of the receptor and causes an allostery. Epidemiological association studies between the genetic and the platelet component of coronary heart disease are supported by experimental functional differences in polymorphic αIIbβ3 integrin variants. Genotyping of patients who died of myocardial infarction show that the HPA-1b genotype is strongly associated with the formation of thrombi in the coronary arteries of patients. The study of the receptor variants and their allosteric changes leading to pathogenic mechanism is of great interest, because the receptor modulates platelet activity. The distance between the cytoplasmic domains of the α-and β-subunit in living cells was examined by fluorescence resonance energy transfer (FRET). The aim was to investigate the receptor activation and allostery, respectively. In this study it was shown that the amino acid replacement results in receptor activation to different degrees of conformational changes. The experiments showed that HPA-1b-expressing cells adhere stronger compared to HPA-1a cells. This increased adhesion is correlated with a reinforcement of the outside-in signaling. Furthermore, this work provides experimental evidence that the adhesion to fibrinogen is modulated by the platelet HPA-1b receptor variant. This modulation is determined by the specific receptor-ligand interactions and shear rates. Experiments were performed under dynamic flow and static conditions using HPA-1a and HPA-1b expressing cells. Significant differences were detected in cell adhesion on immobilized fibrinogen. Under the influence of outside-agonists we measured a higher pY418 Src kinase activity in HPA-1b-expressing cells. This could be interpreted as a further indication of a higher activation status of these cells in relation to the outside-in signaling. The results conclude that the conformation of HPA-1b variant is originally responsible for the thrombotic potential. This could confirm the hypothesis that the HPA-1b variant associated with a prothrombotic phenotype. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät | |||||||
| Dokument erstellt am: | 01.02.2011 | |||||||
| Dateien geändert am: | 01.02.2011 |
