Strukturelle Untersuchungen am (Uro-)Guanylin/Guanylatcyclase-C System zur Charakterisierung von Peptidhormon/Rezeptor-Wechselwirkungen

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Peptidhormone spielen bei der Regulation vieler physiologischer Prozesse eine essenzielle Rolle. Hochspezifische Interaktionen mit ihren membrangebundenen Rezeptoren führen zur Signalübertragung ins Zellinnere. Im atomaren Detail ist über diese Art der Interaktion bislang wenig bekannt. Im vorliegenden Fall soll das Guanylin(Uroguanylin/STa)/Guanylatcyclase-C System untersucht werden. Dieses Peptidhormon/Rezeptor-System birgt zum einen ein hohes pharmakologisches Potenzial: Infektionen mit enterotoxischen E. coli Stämmen gelten als die Hauptursache für die erhöhte Kindersterblichkeit in der Dritten Welt. Zum anderen soll es der weiteren Erschließung der Proteinklasse der membrangebundenen Hormonrezeptoren und ihrer Wechselwirkungen dienen. Die strukturelle spektroskopische Charakterisierung soll die molekularen Ursachen der Spezifität und Affinität der Ligandenbindung sowie der Rezeptoraktivierung aufdecken und erfolgt anhand von löslichen und gefalteten Teilfragmenten der extrazellulären Domäne der Guanylatcyclase-C. Die Wechselwirkungen von zwei Fragmenten (197 und 407 Aminosäurereste) der Guanylatcyclase-C mit den endogenen Liganden Guanylin und Uroguanylin sowie dem hitzestabilen Enterotoxin STa aus E. coli werden strukturell mithilfe verschiedener biophysikalischer Methoden - unter anderem der NMR-Spektroskopie - untersucht.