Phospholipide und Protein C Inhibitor

Protein C Inhibitor (PCI) hemmt Serinproteasen durch die Bildung stabiler, enzymatisch inaktiver 1:1 Komplexe. Humaner PCI wird in vielen Geweben exprimiert und kommt in vielen Körperflüssigkeiten und Sekreten vor. Er wurde ursprünglich als ein Inhibitor der gerinnungshemmenden Protease aktiviertes Protein C (APC) beschrieben. In der Zwischenzeit hat sich jedoch gezeigt, dass PCI eine sehr breite Spezifität hat. PCI ist ein Heparin-bindender Inhibitor und Heparin kann - in Abhängigkeit von der Protease - seine Aktivität stimulieren oder hemmen und dadurch auch seine Spezifität regulieren. Im Rahmen des Projektes P16093-B04 konnten wir unter Verwendung von gereinigten, synthetischen Phospholipiden zeigen, dass PCI anionische/oxidierte Phospholipide (unoxidiertes und oxidiertes Phosphatidylserin und oxidiertes Phosphatidylethanolamin) bindet und dass diese Phospholipide einen ähnlichen Effekt auf die PCI Aktivität haben wie Heparin. An der Phospholipidbindung dürfte die Heparinbindungsstelle des PCI beteiligt sein. Im vorliegenden Projekt wollen wir die physiologische Relevanz der Interaktion von PCI mit (Phospho)lipiden analysieren. Phosphatidylserin und Phosphatidylethanolamin sind normalerweise an der Innenseite der Zellmembran lokalisiert und daher für PCI nicht zugänglich. In bestimmten Situationen, wie z.B. Apoptose, gelangen sie jedoch an die Membranaußenseite. Oxidation von Phospholipiden findet in erster Linie im Bereich von Entzündungen statt. Diese Phospholipide könnten daher als "induzierbare" regulatoren der PCI Aktivität wirken. Es ist eines unserer Ziele, zu bestimmen, ob und wenn ja welche Lipide endogen an Plasma- und Harn PCI gebunden sind. Weiters möchten wir untersuchen, ob im Plasma zirkulierende Zellmembranvesikeln (Microparticles) PCI enthalten, was zu ihrem thrombogenen Potential beitragen könnte. Außerdem wollen wir bestimmen, ob in der Zellkultur gewonnene Membranvesikel einen ähnlichen Effekt auf die PCI aktivität haben wie synthetische Phospholipide. Auf Zelloberflächen exponiertes Phosphatidylserin ist ein wichtiges Signal für die Beseitigung von apoptotischen Zellen durch Phagoytose. Wir planen daher auch, den Effekt von PCI auf die Phagozytose von apoptotischen, Phosphatidylserin-exponierenden Zellen zu untersuchen. Insbesondere wollen wir die Phagozytose von männlichen Keimzellen durch Sertoli-Zellen im Maus System untersuchen. Der Grund dafür ist, dass männliche PCI-knockout Mäuse infertil sind, wobei man in ihren Hoden viele apoptotische Zellen findet, was für eine verminderte Phagozytose in Abwesenheit von PCI spricht. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sollten es uns ermöglichen, die biologische Bedeutung der Wechselwirkung von PCI mit Phospholipiden besser beurteilen zu können.

Protein C Inhibitor (PCI) hemmt Serinproteasen durch die Bildung stabiler, enzymatisch inaktiver 1:1 Komplexe. Humaner PCI wird in vielen Geweben exprimiert und kommt in vielen Körperflüssigkeiten und Sekreten vor. Er wurde ursprünglich als ein Inhibitor der gerinnungshemmenden Protease aktiviertes Protein C (APC) beschrieben. In der Zwischenzeit hat sich jedoch gezeigt, dass PCI eine sehr breite Spezifität hat. PCI ist ein Heparin-bindender Inhibitor und Heparin kann - in Abhängigkeit von der Protease - seine Aktivität stimulieren oder hemmen und dadurch auch seine Spezifität regulieren. Im Rahmen des Projektes P16093-B04 konnten wir unter Verwendung von gereinigten, synthetischen Phospholipiden zeigen, dass PCI anionische/oxidierte Phospholipide (unoxidiertes und oxidiertes Phosphatidylserin und oxidiertes Phosphatidylethanolamin) bindet und dass diese Phospholipide einen ähnlichen Effekt auf die PCI Aktivität haben wie Heparin. An der Phospholipidbindung dürfte die Heparinbindungsstelle des PCI beteiligt sein. Im vorliegenden Projekt wollen wir die physiologische Relevanz der Interaktion von PCI mit (Phospho)lipiden analysieren. Phosphatidylserin und Phosphatidylethanolamin sind normalerweise an der Innenseite der Zellmembran lokalisiert und daher für PCI nicht zugänglich. In bestimmten Situationen, wie z.B. Apoptose, gelangen sie jedoch an die Membranaußenseite. Oxidation von Phospholipiden findet in erster Linie im Bereich von Entzündungen statt. Diese Phospholipide könnten daher als "induzierbare" regulatoren der PCI Aktivität wirken. Es ist eines unserer Ziele, zu bestimmen, ob und wenn ja welche Lipide endogen an Plasma- und Harn PCI gebunden sind. Weiters möchten wir untersuchen, ob im Plasma zirkulierende Zellmembranvesikeln (Microparticles) PCI enthalten, was zu ihrem thrombogenen Potential beitragen könnte. Außerdem wollen wir bestimmen, ob in der Zellkultur gewonnene Membranvesikel einen ähnlichen Effekt auf die PCI aktivität haben wie synthetische Phospholipide. Auf Zelloberflächen exponiertes Phosphatidylserin ist ein wichtiges Signal für die Beseitigung von apoptotischen Zellen durch Phagoytose. Wir planen daher auch, den Effekt von PCI auf die Phagozytose von apoptotischen, Phosphatidylserin-exponierenden Zellen zu untersuchen. Insbesondere wollen wir die Phagozytose von männlichen Keimzellen durch Sertoli-Zellen im Maus System untersuchen. Der Grund dafür ist, dass männliche PCI-knockout Mäuse infertil sind, wobei man in ihren Hoden viele apoptotische Zellen findet, was für eine verminderte Phagozytose in Abwesenheit von PCI spricht. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sollten es uns ermöglichen, die biologische Bedeutung der Wechselwirkung von PCI mit Phospholipiden besser beurteilen zu können.