Molekularer Mechanismus der neurotrophen Wirkung von C.botulinum C3 Exoenzym

肉毒杆菌C3外酶神经营养作用的分子机制

• 批准号: 5434792
• 负责人: Professorin Dr. Gudrun Ahnert-Hilger
• 金额: --
• 依托单位: Arbeitsgruppe Funktionelle Zellbiologie (CCM)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2003-12-31 至 2009-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5434792?language=en
• 关键词: Molekularer; Mechanismus; der; neurotrophen; Wirkung

Die bakteriellen C3-Proteine sind Exoenzyme, die die intrazellulären GTPasen RhoA, B und C durch ADP-Ribosylierung inaktivieren. Rho GTPasen sind sowohl die zentralen Regulatoren des Zytoskeletts und aktinabhängiger Zellfunktionen als auch Regulatoren von Transkriptionsfaktoren. Die C3-Proteine können sich nicht selbst in die Zielzelle einschleusen wie andere bakterielle Proteintoxine, sondern gelangen wahrscheinlich über unspezifische Pinozytose in die Zielzelle. In hippocampalen Primärkulturen fördern nanomolare Konzentrationen von C3 aus Clostridium botulinum (C3bot) sowie der enzymatisch inaktiven Mutanten C3bot E174A/Q axonales Wachstum, während C3-Isoformen aus Clostridium limosum (C3lim) und Staphylococcus aureus (C3stau) hierbei hemmend wirken. Dendritisches Wachstum wird dagegen ausschließlich von enzymatisch aktiven C3-Proteinen gefördert. Analog beschleunigt die Expression von dominant negativem RhoN-19 dendritisches und hemmt axonales Wachstum. Diese Daten belegen, 1. dass C3bot und das enzymatisch defiziente C3bot E174A/Q eine bisher unbekannte neurotrophe Wirkung besitzen, die nicht direkt von RhoA abhängt, 2. dass die Aktivierung von RhoA axonales Wachstum fördert, aber dendritisches hemmt. Im Rahmen des Antrags sollen die putative hochaffine Bindungsstelle für C3bot und seine Internalisierung an Neuronen, Gliazellen und neuralen Zelllinien charakterisiert werden. Es soll der Teil des C3bot-Moleküls identifiziert werden, der die neurotrophe Wirkung vermittelt. Letztlich soll geklärt werden, welche intrazellulären Rho-unabhängigen Signalkaskaden an der Wirkung von C3bot bzw. C3bot E174A/Q beteiligt sind. An Astrozyten, die besonders empfindlich im subnanomolaren Bereich auf enzymatisch aktives, aber nicht enzymdefizientes C3bot reagieren, soll geprüft werden, inwieweit Bindung und Internalisierung über ähnliche Mechanismen wie in Neuronen vermittelt werden. Um zwischen Rho-abhängigen und -unabhängigen Effekten von C3bot zu unterscheiden, sollen parallel die Funktionen von Rho-Proteinen auf axonales und dendritisches Wachstum untersucht werden. Letztendlich soll die neurotrophe Wirkung enzymatisch defizienter C3-Peptide charakterisiert werden, um ihren therapeutischen Einsatz bei neurodegenerativen Erkrankungen zu ermöglichen.

Bakteriellen C3-Proteine是一种外切酶，细胞内GTP酶RhoA、B和C通过ADP-Ribosylierung被激活。Rho GTPasen sind sowohl die zentralen Regulatoren des Zytoenzymes and aktinabhängiger Zellfunktionen als auch Regulatoren von Transkriptionsfaktoren. C3-蛋白质在Zielzelle中不像蛋白质那样具有独特的毒性，因此可以在Zielzelle中使用非特异性的Pinozytose。在实验室初步培养的肉毒梭菌（C3 bot）中，C3-同种型肉毒梭菌（C3 lim）和金黄色葡萄球菌（C3 stau）的酶失活突变体C3 bot E174 A/Q axonales Wachstum的纳米浓度降低。树突状Wachstum wird dagegen ausschließlich von enzymatisch aktiven C3-Proteinen gefördert.类似物在显性阴性RhoN-19树突和轴突出血中的表达最佳。Diese Daten belegen，1. C3 bot和C3 bot E174 A/Q酶解产物是一种不适合神经营养型的蛋白质，不直接来自RhoA，2.轴突RhoA的激活是通过树突形成的。Im Rahmen des Antrags sollen die potential hochaffine Bindungsstelle für C3 bot und seine Internalisierung an Neuronen，Gliazellen und neuralen Zelllinien charakterisiert韦尔登韦尔登.这取决于C3细菌-分子的鉴定结果，韦尔登的鉴定结果。Letztlich soll geklärt韦尔登，welche intrazellulären Rho-unabhängigen Signalkaskaden an der Wirkung von C3 bot bzw. C3bot E174A/Q beteiligt sind. Astrozyten，这些besonders emfindlich im subnanomolaren Bereich auf enzymatisch activities，aber nicht enzymdefizientes C3 bot reagieren，soll geprüft韦尔登，inwieweit Bindung und Internalisierung über ähnliche Mechanismen wie in Neuronen vermittelt韦尔登。Rho蛋白对C3机器人的两种抑制作用和一种抑制作用与Rho蛋白对轴索和树突的作用是平行的，这两种作用都是韦尔登的。让我们来了解一下神经营养型Wirkung酶解C3-肽特性的韦尔登，以帮助他们治疗神经退行性疾病。