Guanylyl-Cyclase- und Phosphodiesterase-regulierte cGMP-Antworten

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Das Signalmolekül Stickstoffmonoxid (NO) stimuliert die NO-sensitive Guanylyl-Cyclase, die die Bildung von cGMP katalyisert, welches bei vielen physiologischen Regulationsprozessen eingeschaltet ist. Bisher ging man davon aus, dass die cGMP-Konzentration in der Zelle vornehmlich durch die Bildung von cGMP bestimmt wird. In letzter Zeit hat man nicht nur gelernt, dass die cGMP-Signale ganz erheblich durch den cGMP-Abbau mitbestimmt werden, sondern auch, dass die cGMP-abbauenden Phosphodiesterasen (PDE) vielfältig reguliert werden. So wird z.B. die PDE5 direkt durch cGMP aktiviert und ist dann in der Lage, der vermehrten cGMP-Bildung entgegenzuwirken.In dem vorliegenden Forschungsvorhaben soll in verschiedenen zellulären Systemen eine Regulation der Phosphodiesterase-Aktivität nachgewiesen werden, der Einfluss auf die Kontrolle der intrazellulären cGMP- und auch cAMP-Spiegel aufgedeckt und die physiologische Relevanz gezeigt werden. Im Rahmen der Untersuchungen soll auch versucht werden, einen neuen FRET-basierten cGMP-Sensor zu entwickeln, um cGMP-Signale in einer Zelle zeitlich und räumlich aufgelöst verfolgen zu können.