Identifizierung von Substraten der Proteinkinase C epsilon und Untersuchung ihrer Funktionen im Prozeß der Schmerzsensitivierung

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Gesteigerte Schmerzsensitivität (Hyperalgesie) ist ein zentrales medizinisches Problem. Opiate und Nicht-steroidale-Entzündungshemmer bieten nur beschränkt Linderung. Ursache für die begrenzten therapeutischen Möglichkeiten ist unzureichende Verständnis der molekularen Grundlagen von Schmerz. Insbesondere intrazelluläre Signalwege sind bislang nur in Einzelaspekten untersucht. Hier gilt es, Effektormoleküle der in Schmerzsensitivierung involvierten Kinasen zu identifizieren.Wir untersuchen seit einigen Jahren intrazelluläre Signalwege, die zu Schmerzsensitivierung führen, mit Fokus auf die Epsilon-Isoform der Proteinkinase C (PKCε). Sie spielt eine wichtige Rolle in Modellen von Schmerzsensitivierung, Chronifizierung sowie von neuropathischem Schmerz. Wir haben einen ersten Signalweg zur Aktivierung von PKCε beschrieben. Substrate/Effektormoleküle der Kinase sind jedoch im Gebiet der Schmerzsensitivierung aber auch in anderen Forschungsbereichen (Herzinfarkt, Hirnschlag) weitgehend unbekannt. Vorarbeiten deuten auf bisher wenig beachtete Funktionalitäten und Organellen von nozizeptiven Neuronen (z.B. Zytoskelett) in Schmerzsensitivierung hin.In dem beantragten Projekt identifizieren wir über drei Ansätze neue Substrate:Durch in vitro Phosphorylierung von1) Proteinarrays,2) Zellextrakten, und3) Kandidatenproteinen.Die neu identifizierten Substrate werden dann im Rahmen dieses Versuchsvorhabens umfangreich auf ihre Rolle in Schmerzsensitivierung mit biochemischen, zellbiologischen, elektrophysiologischen sowie verhaltensbiologischen Methoden untersucht.