Petrischale

PTM-Crosstalk

Zusammenspiel von Proteinoxidation und -phosphorylierung in der Regulation des Stoffwechsels

Die oxidative Modifikation von Proteinen stellt eine wichtige Möglichkeit dar die Proteinfunktion ad hoc zu regulieren und so den zellulären Stoffwechsel zu modulieren. In diesem Zusammenhang gibt es vermehrt Hinweise darauf, dass die Wirkung von oxPTM im Zusammenspiel (Crosstalk) mit anderen PTM erfolgt. Dabei ist v.a. die Interaktion von oxPTM mit der Proteinphosphorylierung von besonderem Interesse, da die Phosphorylierung von Proteinen ein zentrales Ereignis in der zellulären Regulation darstellt. Daher ist es das Ziel dieses Zusammenspiel und dessen Bedeutung für den Alterungsprozess sowie die Entstehung altersbedingter Erkrankungen näher zu untersuchen.
Für die Aufklärung dieses PTM-Crosstalks wird zum einen auf Probenmaterial aus den Tierversuchen zurückgegriffen. Zum anderen werden Zellkulturversuche durchgeführt, um die zellulären Stoffwechselprozesse detailliert aufklären können. Dazu werden Zelllinien verwendet, die Gewebe mit besonderer Bedeutung für Stoffwechsel repräsentieren bzw. besonders häufig von altersbedingten Erkrankungen betroffen sind (Abbildung). Die Zelllinien werden mit Hilfe zelllinienspezifischer Marker und Assays charakterisiert und der oxidative Status sowie oxPTM und Proteinphosphorylierung analysiert.

Darüber hinaus soll im Rahmen von Zellkulturversuchen der Effekt einzelner Nahrungsbestandteile auf den Redoxstatus zellulärer Proteine analysiert werden. Dieser Versuchsansatz basiert v.a. auf der Erkenntnis, dass Ernährungsweisen mit einem besonders hohen Anteil pflanzlicher Lebensmittel einen positiven Einfluss auf den Alterungsphänotyp aufweisen. Diese Effekte werden insbesondere auf den Anteil sogenannter sekundärer Pflanzeninhaltsstoffe (z.B. Polyphenole, Aliin) zurückgeführt, die u.a. den oxidativen Status eines Individuums und damit auch die Bildung und Ausprägung von oxPTM beeinflussen können. Neben Änderungen im Redoxstatus der Proteine kann es dabei auch zur Bildung von Addukten aus Protein und sekundärem Pflanzenmetabolit kommen, die im Rahmen der Zellkulturversuche ebenfalls identifiziert und deren Einfluss auf die Proteinfunktion mit Hilfe von Funktionsassays und in silico-Methoden näher charakterisiert werden sollen.


Ansprechpartner

Michal Rackiewicz
Tel.: +49 33200 88-5526
E-Mail: rackiewicz@uni-potsdam.de

Zelllinien

HepG2 (Leberparenchymzellen)
Caco-2 (Intestinalzellen)
HUVEC (Gefäßendothelzellen)
INS-1 (beta-Zellen des endokrinen Pankreas)