Physikalische Charakterisierung von Dcytb

Zusammenfassung: Hämochromatose ist die häufigste Erbkrankheit Nord- und Mitteleuropas. Bei dieser Erkrankung ist die Erhaltung der Eisenhomöostase im Körper als ständiges Wechselspiel zwischen Eisenaufnahme aus der Nahrung und Eisenausscheidung über Stuhl und Urin gestört. Dadurch nimmt der Körper trotz voller Eisenspeicher vermehrt Eisen auf, das möglicherweise über Bildung von Radikalen zur Schädigung und zum Versagen diverser Organe, insbesondere der Leber, des Herzens und der Bauchspeicheldrüse, führt. Verantwortlich für die Eisenaufnahme im Dünndarm sind auf molekularer Ebene vor allem der Eisentransporter DMT-1 (divalenter Metalltransporter-1) und seine assoziierte Reduktase Dcytb (duodenales Cytochrom b). Letztere überführt dreiwertiges Eisen aus der Nahrung in die zweiwertige Form, um eine Aufnahme durch den Eisentransporter DMT- 1 zu ermöglichen. Beide Proteine werden beim Krankheitsbild der Hämochromatose vermehrt produziert, was eben zu einer gesteigerten Eisenaufnahme führt. Ziel der Studie: Da zur Zeit Aderlass die einzige Therapie für Hämochromatotiker darstellt, wäre eine medikamentöse Behandlung zur Verringerung der Eisenaufnahme und Erhöhung der Eisenausscheidung wünschenswert. Ziel dieser Studie ist es daher, die Reduktase Dcytb physikalisch und elektrochemisch zu charakterisieren, um den Reaktionsmechanismus, die Kinetik und die Abhängigkeit von intra- und extrazellulären Faktoren aufzuklären. Diese Untersuchungen sollten in weitere Folge die Entwicklung von Inhibitoren der Reduktase ermöglichen. Methoden: Dcytb wird im Überschuss sowohl in Bakterien als auch in Säugetierzellen produziert und in Reinform daraus gewonnen. Die erste Charakterisierung der reduzierten und oxidierten Form von Dcytb in Abhängigkeit des pH-Wertes und der Temperatur erfolgt mittels elektronischer, Elektroparamagnetresonanz (EPR)- und Cirkulardichroismus (CD)-Spektroskopie. Die Elektronen übertragenden Eigenschaften werden mittels photochemischer Titration, stopped-flow Spektroskopie und Blitz-Photolyse studiert. Die Einführung von Mutationen soll Einblick in den Reaktionsmechanismus von Dcytb mit Eisen und Ascorbinsäure (Vitamin C) gewähren.