Identifizierung von Guanylyl-Cyclase-assoziierten Proteinen

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Das Blutgefäßsystem des Menschen reagiert flexibel auf Leistungsanforderung und externe Stimuli mit einer Änderung des Blutdrucks. Ein zentrales Steuerungssystem, das blutdrucksenkend wirkt, benutzt den universellen Botenstoff Stickstoffmonoxid (NO). Die wichtigsten Rezeptoren für NO in glatten Muskelzellen, die den Tonus der Gefäßwände regulieren, sind lösliche Guanylyl-Cyclasen (sGC). Die Bindung von NO führt zu einer Stimulation der Aktivität von sGC, die daraufhin vermehrt Guanosintriphosphat (GTP) in cyclisches Guanosinmonophosphat (cGMP) umwandelt, das als sekundärer Botenstoff cGMP-abhängige Kinasen aktiviert und dann über Myosin eine Relaxation der glatten Muskelzellen induziert. Lösliche Guanylyl-Cyclasen sind Heterodimere aus a und b-Ketten, die ein aktives Zentrum mit einem Häm-Molekül tragen. Angesichts der fundamentalen Bedeutung dieser Enzyme für die Regulation des intrazellulären cGMPSpiegels haben wir die Hypothese entwickelt, dass sGC - ähnlich wie membranständige bzw. "partiuläre" Guanylyl-Cyclasen - über spezifisch assoziierte Proteine in ihrer Aktivität. Lokalisation und/oder Degradation reguliert werden. Mit Hilfe des sogenannten yeast two hybrid-Systems wollen wir nach molekularen Interaktionspartnern der humanen sGC suchen, neuartige SGC-assozieerte Proteine klonieren und sequenzieren, um diese dann strukturell und funktionell zu charakterisieren. Wir erhoffen uns von den geplanten Arbeiten, einen tieferen Einblick in die multilaterale Regulation von löslichen Guanylyl-Cyclasen zu gewinnen, einen Beitrag zur Proteomik glatter Muskelzellen der Gefäßwand zu leisten und dabei relevante Strukturen zu identifizieren, die Ziel einer medikamentösen Intervention bei Gefäßerkrankungen sein können.