Zelluläre Prohepcidin Maturation und Sekretion

Hintergrund: Hepcidin ist ein zirkulierendes Peptidhormon, dessen hepatische Produktion und Sekretion durch Eisenbeladung und durch inflammatorische stimuliert wird. Die Funktionen von Hepcidin umfassen eine Hemmung der enteralen Eisenaufnahme und eine Hemmung der Freisetzung von Eisen aus Macrophagen. Zirkulierendes Hepcidin ist ein 25 Aminosäure langes Peptid, das -wie die meisten anderen sezernierten Proteine und Peptide als pro-Protein gebildet wird. Von diesem pro-Hormon wird der biologisch aktive C-terminus während der Sekretion abgespalten. Trotz des großen wissenschaftlichen Interesses and der Hepcidinproduktion als potentiell pahrmakologisches Zielmolekül, ist wenig über die intrazelluläre Spaltung und über die Sekretion des Peptidhormones bekannt. Hypothese und Ziele: Das eingereichte Projekt soll die hormonellen Regulationsprozesse definieren und klären, durch welche Mechanismen pro-Hepcidin gepalten wird, beziehungsweise ob die Sekretion von Hepcidin konsitutiv erfolgt oder einer Regulation unterliegt. Das Ziel dieser Arbeiten ist die Identifikation der hepatischen (und cardialen) Peptidase, die für die pro-Hepcidin Spaltung verantwortlich ist. Biochemische, zellbiologische und histologische Studien sind geplant um diesen Weg der vorwiegend hepatischen Hormonaktivierung zu identifizieren und characterisieren. Die pro-Hepcidin Peptidase Aktivität wird in Lebergewebsextrakten mithilfe von artifiziellen chromagenen und flurogenen Substraten studiert und characterisiert. Weiters wird vorgeschlagen, diese Aktivität aus Leberextrakten mittels biochemischer Methoden zu reinigen. Überdies werden Kexin2 verwandte Serin Proteasen auf Ihre Prohepcidin Peptidase Aktivität mit rekombinantem Hepcidin als Substrat getestet. Die biologische Relevanz dieser sehr wahrscheinlich vorhandenen Aktivität von ubiquitär exprimierten Peptidasen wird mittels Immunfärbungen weiter getestet. Die Gewebeverteilung, und subzelluläre Lokalisation von pro-Hepcidin wird mit der von Furin, und PC5/6 verglichen. Von jenen Kandidaten Prohormon Konvertasen (PC), die mit Prohepcidin lokalisieren werden co-trafficking` Studien durchgeführt (FK Bindungsprotein) Zuletzt ist geplant die Rolle von Furin als zentrale konstitutionelle pro- Protein peptidase in einem in Tiermodell (Furin knock out Mäuse) zu untersuchen. Bedeutung der geplanten Experimente: Dieses Projekt wurde geplant, um die co-sekretorische Maturation von Hepcidin zu untersuchen und zu prüfen ob die Sekretion von Hepcidin reguliert erfolgt. Die molekularen Mechanismen, die diesem zellulären Prozess zugrunde liegen, zu identifizieren wird die Möglichkeit eröffnen bislang ignorierte pharmakologische Ziele für die Behandlung der Anämie der Inflammation und anderer Erkrankungen, die mit einer Hepcidin Überproduktion assoziiert sind zu entwickeln. Die Resultate dieser Untersuchungen werden unser Verständnis der Hepcidinproduktion und Hormonproduktion in der Leber im Allgemeinen verbessern und daher Implikationen für das Verständnis der Fettlebererkrankung und systemischer Erkrankungen wie Adipositas und Diabetes haben.

Hintergrund: Hepcidin ist ein zirkulierendes Peptidhormon, dessen hepatische Produktion und Sekretion durch Eisenbeladung und durch inflammatorische stimuliert wird. Die Funktionen von Hepcidin umfassen eine Hemmung der enteralen Eisenaufnahme und eine Hemmung der Freisetzung von Eisen aus Macrophagen. Zirkulierendes Hepcidin ist ein 25 Aminosäure langes Peptid, das -wie die meisten anderen sezernierten Proteine und Peptide als pro-Protein gebildet wird. Von diesem pro-Hormon wird der biologisch aktive C-terminus während der Sekretion abgespalten. Trotz des großen wissenschaftlichen Interesses and der Hepcidinproduktion als potentiell pahrmakologisches Zielmolekül, ist wenig über die intrazelluläre Spaltung und über die Sekretion des Peptidhormones bekannt. Hypothese und Ziele: Das eingereichte Projekt soll die hormonellen Regulationsprozesse definieren und klären, durch welche Mechanismen pro-Hepcidin gepalten wird, beziehungsweise ob die Sekretion von Hepcidin konsitutiv erfolgt oder einer Regulation unterliegt. Das Ziel dieser Arbeiten ist die Identifikation der hepatischen (und cardialen) Peptidase, die für die pro-Hepcidin Spaltung verantwortlich ist. Biochemische, zellbiologische und histologische Studien sind geplant um diesen Weg der vorwiegend hepatischen Hormonaktivierung zu identifizieren und characterisieren. Die pro-Hepcidin Peptidase Aktivität wird in Lebergewebsextrakten mithilfe von artifiziellen chromagenen und flurogenen Substraten studiert und characterisiert. Weiters wird vorgeschlagen, diese Aktivität aus Leberextrakten mittels biochemischer Methoden zu reinigen. Überdies werden Kexin2 verwandte Serin Proteasen auf Ihre Prohepcidin Peptidase Aktivität mit rekombinantem Hepcidin als Substrat getestet. Die biologische Relevanz dieser sehr wahrscheinlich vorhandenen Aktivität von ubiquitär exprimierten Peptidasen wird mittels Immunfärbungen weiter getestet. Die Gewebeverteilung, und subzelluläre Lokalisation von pro-Hepcidin wird mit der von Furin, und PC5/6 verglichen. Von jenen Kandidaten Prohormon Konvertasen (PC), die mit Prohepcidin lokalisieren werden "co-trafficking" Studien durchgeführt (FK Bindungsprotein) Zuletzt ist geplant die Rolle von Furin als zentrale konstitutionelle pro-Protein peptidase in einem in Tiermodell (Furin knock out Mäuse) zu untersuchen. Bedeutung der geplanten Experimente: Dieses Projekt wurde geplant, um die co-sekretorische Maturation von Hepcidin zu untersuchen und zu prüfen ob die Sekretion von Hepcidin reguliert erfolgt. Die molekularen Mechanismen, die diesem zellulären Prozess zugrunde liegen, zu identifizieren wird die Möglichkeit eröffnen bislang ignorierte pharmakologische Ziele für die Behandlung der Anämie der Inflammation und anderer Erkrankungen, die mit einer Hepcidin Überproduktion assoziiert sind zu entwickeln. Die Resultate dieser Untersuchungen werden unser Verständnis der Hepcidinproduktion und Hormonproduktion in der Leber im Allgemeinen verbessern und daher Implikationen für das Verständnis der Fettlebererkrankung und systemischer Erkrankungen wie Adipositas und Diabetes haben.