Clearance humaner Diaminoxidase via Neuropilin 1

Das humane Protein Diaminoxidase (hDAO) ist wichtig für dir Inaktivierung von Histamin. Histamin ist eine kleine Substanz, die Symptome wie Übelkeit, Kopfschmerz, laufende Nase, niedrigen Blutdruck und in schwerwiegenden Fällen lebensbedrohliche und manchmal fatale Hypersensitivitätsreaktionen hervorrufen kann. Medikamente, die Histamin blockieren sind in vielen Fällen nicht effektiv genug um die Entwicklung von Symptomen zu verhindern. Humane DAO könnte als neue Behandlungsmethode für Histamin-mediierte Symptome dienen. Daher haben wir hDAO in tierischen Zellen produziert. Als das Protein Ratten und Mäusen intravenös verabreicht wurde, verschwand es innerhalb kürzester Zeit aus der Zirkulation, was für den Einsatz als Medikament höchst ungünstig ist. Wir haben herausgefunden, dass DAO an Zuckerstrukturen an der Zelloberfläche, so genannte Heparansulfat Proteoglykane (HSPG) bindet und durch Zellen aufgenommen wird. Die Veränderung der DAO-Bindungsstelle für HSPG führte zu einer signifikanten Verlängerung der Halbwertszeit im Blut der Versuchstiere. HSPG scheinen jedoch nicht die einzigen Bindungspartner für DAO zu sein. Unsere Daten deuten auf die Interaktion mit einem spezifischen Oberflächenprotein, einem so genannten Rezeptor, hin. Wir konnten Neuropilin 1 (NRP1) als potentiellen Rezeptor-Kandidaten für die Bindung und zelluläre Aufnahme identifizieren. Des Weiteren haben wir herausgefunden, dass DAO nicht wie viele andere Proteine in der Zelle abgebaut, sondern durch einen Mechanismus namens Transzytose hindurchgeschleust und wieder freigesetzt wird. In diesem Projekt wird zunächst die Interaktion von DAO, NRP1 und HSPG charakterisiert. Danach soll die Bindungsstelle des Rezeptors für DAO identifiziert werden. Zuletzt werden wir in Mäusen und Ratten untersuchen ob NRP1 tatsächlich für die kurze Halbwertszeit von DAO im Blut verantwortlich ist. Dies wird einerseits durch Blockade der NRP1 Bindung an DAO und andererseits durch Verwendung von Tieren mit fehlendem NRP1 bewerkstelligt. Die neuartigenErkenntnissedieserStudie ist essentiell umdenkörpereigenen Inaktivierungsmechanismus für Histamin besser verstehen können. Das erlangte Wissen wird unerlässlich sein für die Entwicklung DAO als Therapieansatz bei Erkrankungen mit erhöhtem Histaminspiegel. Der erfolgreiche Abschluss dieses Projektes wird uns diesem wichtigen Ziel näher bringen.