Rolle der TNF-responsiven, neutralen Sphingomyelinase bei der Signaltransduktion von Membranrezeptoren

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Die Tumor Nekrose Faktor (TNF)-responsive, neutrale Sphingomyelinase (N-SMase) hydrolysiert Sphingomyelin in der Plasmamembran, wodurch Ceramid und Phosphorylcholin freigesetzt werden. Für das Neutrallipid Ceramid wird generell eine wichtige Rolle bei fundamentalen zellbiologischen Prozessen von der Proliferation bis zum programmierten Zelltod (Apoptose) postuliert. Die Aktivität der N-SMase kann nicht nur durch TNF sondern auch durch viele andere externe Stimuli reguliert werden. Ceramid wird deshalb als ein ubiquitäres, adaptives Signal für Hormone, Wachstumsfaktoren und Zytokine angesehen. Die funktionellen Konsequenzen der Produktion von Ceramid an der Plasmamembran sind jedoch noch weitgehend ungeklärt. Aufgrund ihrer Lokalisation werden der Plasmamembran-assoziierten N-SMase auch Funktionen bei solchen Prozessen zugesprochen, die mit einem Umbau der Plasmamembran einhergehen wie bei der Formation bzw. Mobilisierung von sog. "Signaling Rafts", Ausbildung von Caveolae und deren Internalisierung, der Phagozytose oder bei der Fusion von Vesikeln mit der Plasmamembran während der Freisetzung von Hormonen und Neurotransmittern. Offenbar existieren neben der Plasmamembran-assoziierten N-SMase noch andere, zytoplasmatische Isoformen der N-SMase, welchen unterschiedliche zellphysiologische Funktionen zukommen. Das vorrangige Ziel des geplanten Vorhabens ist die funktionelle Charakterisierung der TNF responsiven, Plasmamembran-assoziierten N-SMase. Durch die Klonierung der N-SMase cDNA sollen wichtige experimentelle Zugänge zur funktionellen Charakterisierung dieses Enzyms eröffnet werden. Mit monoklonalen anti-N-SMase Antikörpern sollen die Gewebeverteilung und intrazelluläre Lokalisation sowie mögliche posttranslationale Modifikationen dargestellt werden. Die Generierung und Analyse von N-SMase knock-out Mäusen sollen grundlegende Erkenntnisse liefern zur in vivo Bedeutung der N-SMase für den Gesamtorganismus und zur Rolle der N-SMase in vitro für die Signaltransduktion von TNF und anderen Liganden-Rezeptor Systemen.