Wechselwirkung von Stickstoffmonoxid mit Cysteinproteasen

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Die massive Generierung des patho- und physiologischen Botenstoffs Stickstoffmonoxid (NO) führt in vielen experimentellen Systemen zur Apoptose, die durch Proteaseaktivierung der Caspase-3 gekennzeichnet ist. Andererseits kann NO jedoch auch über oxidative Veränderungen einen Apoptoseschutz bewirken. Die dafür verantwortlichen initialen Schritte bei Schädigung oder Schutz können durch Modulation der Caspaseaktivität erklärt werden. NO in seinen verschiedenen Redoxformen (NO., NO+ und NO-) und NO-modifizierte Proteine sind Verbindungen mit hohem regulatorischem Potential. Uns interessiert, ob die Wechselwirkung von NO und seinen Redoxformen zu einer Reaktivitätsänderung von Cysteinproteasen führt. Durch den Einsatz verschiedener NO-Donoren wird die Aktivität der gereinigten Caspase-3 in vitro gehemmt und die Struktur der modifizierten Thiolgruppe(n) (Nitrosothiol oder Schwefel-Oxidationsprodukt) sowie der Mechanismus der NO-Übertragung unter dem Einfluß von Thiolen (GSH/GSSG Redoxpuffer) und Sauerstoff untersucht (z.T. mit ESI-MS oder MALDI-MS). Die Ergebnisse dieser Studien werden auf die zelluläre Ebene übertragen mit dem Ziel, die Caspase-3, die eine wichtige Rolle beim medizinisch relevanten programmierten Zelltod spielt, in ihrer Aktivität zu modulieren.