Dokument: Identifikation und Untersuchung der Glycerinaldehyd-3-Phosphat-Dehydrogenase als suszeptibles Zielprotein für Peroxynitrit

Titel:	Identifikation und Untersuchung der Glycerinaldehyd-3-Phosphat-Dehydrogenase als suszeptibles Zielprotein für Peroxynitrit
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=2295
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20021119-000295-4
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Buchczyk, Darius Peter [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 3,02 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 09.02.2007 / geändert 09.02.2007
Beitragende:	Prof. Dr. Dr. h.c. Sies, Helmut [Gutachter] Prof. Dr. Hollenberg, Cornelis P. [Gutachter]
Stichwörter:	Glycerinaldehyd-3-Phosphat-Dehydrogenase,GAPDH, Hefe, Astrozyten, Peroxynitrit, Nitrotyrosin, oxidativer Stress,Huntingtin, 20S-Proteasomglyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,gapdh, yeast, astrocytes, peroxynitrite, nitrotyrosine, oxidative stress,huntingtin, 20S-proteasome
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie
Beschreibung:	Peroxynitrit ist das hochreaktive Produkt einer Reaktion des im Organismus gebildeten Stickstoffmonoxids und Superoxidradikalanions. Vornehmlich im Entzündungsgeschehen gebildet, vermag es unter anderem Proteine zu oxidieren und/oder zu nitrieren. In Bäckerhefe als Modell eukaryontischer Zellen erwies sich Peroxynitrit anhand des Gehaltes freier Thiole, der Viabilität und Paarungsaktivität sowie der Induktion von Hitzeschockproteinen (Hsp70) und der Anhäufung ubiquitinierter Proteine als potenter Stressor. Ein Protein, das in stärkerem Maße als andere durch Peroxynitrit an Tyrosinresten nitriert wurde, wurde als Glycerinaldehyd-3-Phosphat-Dehydrogenase (GAPDH) identifiziert. Im Folgenden wurde die pathologische Bedeutung der hohen Peroxynitrit-Sensitivität der GAPDH untersucht. Beide, Peroxynitrit und GAPDH, werden als einflussnehmende Faktoren bei der Pathogenese der Chorea Huntington diskutiert. Die Aggregation des Exon 1 von Huntingtin, das als ursächliches Ereignis für die Entstehung dieser Krankheit angenommen wird, erwies sich im Hefemodell als resistent gegenüber Peroxynitritbehandlung und der Präsenz Peroxynitrit-geschädigter GAPDH. Ferner stellte sich heraus, dass die enzymatische Aktivität der GAPDH, verglichen mit der Nitrierung im Hefemodell, der sensitivere Parameter für eine Schädigung durch Peroxynitrit ist. In zunehmend komplexeren Ansätzen, wurde GAPDH zunächst nicht mehr nitriert (Fließgleichgewichtsexposition von kultivierten Rattenastrozyten) und dann auch nicht mehr inaktiviert (Ischämie/Reperfusion im Mausapoplexmodell). Untersuchungen an isolierter Kaninchenmuskel-GAPDH zeigten, dass die Nitrierung erst durch vergleichsweise hohe Konzentrationen Peroxynitrits (ca. 200 µM) verursacht wurde. Deutlich niedrigere führten zu einer Oligomerisierung (ca. 40 µM) und zur Inaktivierung (ca. 10 µM) des Enzyms. Die Suszeptibilität von Peroxynitrit-behandelter GAPDH für das 20S-Proteasom, das bevorzugt oxidativ modifizierte Proteine hydrolysiert, erreichte bei wiederum niedrigeren Peroxynitrit-Konzentrationen (0,3 µM) ein Maximum, um bei höheren Konzentrationen wieder abzunehmen. Eine präferentielle Schädigung der GAPDH durch Peroxynitrit kann somit zu einer Beeinträchtigung der enzymatischen Funktion führen, jedoch bei höheren Dosen eine Anhäufung des inaktiven Proteins nach sich ziehen. Neben einer potentiellen pathologischen Bedeutung wurde auf diese Weise gezeigt, dass das 20S-Proteasom äußerst empfindlich auf oxidative Schädigungen an Proteinen anspricht und in der Sensitivität gegenüber diesen Modifikationen üblichen Nachweismethoden überlegen ist. Schließlich wurden Hinweise dafür gefunden, dass das Flavanol Epicatechin ein effektiver und selektiver Schutzfaktor gegen Peroxynitrit ist, der zwar effizient die Nitrierung, nicht aber die Inaktivierung der GAPDH verhindern kann, und zudem auf eine attraktive Art über Genußmittel wie Tee, Rotwein oder Schokolade supplementierbar ist.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Biologie
Dokument erstellt am:	19.11.2002
Dateien geändert am:	12.02.2007
Promotionsantrag am:	19.11.2002
Datum der Promotion:	19.11.2002