Regulation des mitochondrialen Energiemetabolismus im Herzen durch reversible Phosphorylierung der Cytochrom c Oxidase

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Die molekularen Grundlagen der Schädigung des Herzens nach Ischämie sind komplex und weitgehend ungeklärt, doch gilt oxidativer Stress als eine wesentliche Ursache. Untersuchungen über die Regulation der Cytochrom c Oxidase (COX) führten zu einer neuen Hypothese zur Entstehung von Sauerstoffradikalen in Mitochondrien, die zur Zellschädigung, Apoptose und/oder Nekrose und zu degenerativen Krankheiten führen können. Wir konnten zeigen, dass die cAMPabhängige Phosphorylierung der COX eine allosterische ATP-Hemmung induziert, und postulierten als deren Folge ein niedriges mitochondriales Membranpotential ¿¿m in vivo, das die Bildung von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) verhindert. Stressignale heben die allosterische ATP-Hemmung auf, als dessen Folge ein erhöhtes ¿¿m und eine vermehrte ROS-Bildung postuliert wurde. Ziel dieses Projektes ist es, die Signalwege, die durch Stress zur Dephosphorylierung der COX und damit zur Aufhebung der allosterischen ATP-Hemmung und einer verminderten ROS-Bildung in Mitochondrien führen, am perfundierten Rattenherzen zu untersuchen.