Charakterisierung der vorzeitigen intrazellulären Aktivierung von Proteasen bei der experimentellen Pankreatitis

Teilprojektleiter: Prof. Dr. M.M. Lerch, Dr. F.C. Mooren
Fachgebiet: Innere Medizin

Die Selbstverdauung des Pankreas durch seine eige-nen, physiologischerweise inaktiven Proteasen wird seit hundert Jahren als entscheidendes Ereignis bei der Entstehung der Pankreatitis vermutet. Wo und durch welche Mechanismen es zur intrapankreatischen Aktivierung von Proteasen kommt ist nicht bekannt. Nachdem wir in Vorarbeiten die Veränderungen der Exozytose, der Endozytose und des intrazellulären Proteintransportes als initiale Ereignisse der Pankreatitis charakterisiert haben, wollen wir jetzt untersuchen ob es sich bei der intrapankreatischen Aktivierung von Proteasen um einen irreversiblen Prozess oder um ein selbstlimitiertes zellbiologisches Phänomen handelt und in welchem intrazellulären Kompartiment diese Aktivierung beginnt. In weiteren Teilprojekten wollen wir klären, welche zell- und molekularbiologischen Mechanismen die intrazelluläre Aktivierung regulieren. Hierbei in Frage kommen Veränderungen des pH in intrazellulären Kompartimenten, die Kolokalisation von Cysteinproteasen mit Serinproteasen, die Phospholipasen A2 und C, Proteinkinasen A und C sowie Veränderungen der Signaltransduktion über Calzium und cyclisches Adenosin Monophosphat. Ziel des Gesamtprojektes ist die Beantwortung der Frage, durch welchen Mechanismus sich die intra-pankreatische Aktivierung von Proteasen entweder verhindern, oder, wenn sie bereits in Gang gesetzt ist, wieder unterbrechen läßt. Inzwischen haben wir zwei neue Methoden entwickelt, mit denen die intrazelluläre Proteasenaktivierung nachgewiesen und quantifiziert werden kann. Zum einen läßt sich die Aktivität anhand der Spaltung spezifischer, zellgängiger, fluorogener, Rhodamin-110-substituierter Substrate in lebenden Zellen spektrofluorimetrisch bestimmen, und zum anderen können wir das Produkt dieser Substratspaltung, das Trypsinogen-Aktivierungspeptid (TAP) nach Immunogoldmarkierung mit spezifischen Antikörpern in der Elektronenmikroskopie darstellen. (neu ab Juni 1998)

Beteiligte Wissenschaftler:

Prof. Dr. M.M. Lerch (Teilprojektleiter), Dr. F.C. Mooren (Teilprojektleiter)

Veröffentlichungen:

Lerch, M.M., G. Adler, M. Zeitz: Initiale, intrazelluläre Lokalisation der Proteasenaktivierung bei der akuten experimentellen Pankreatitis. Z Gastroenterol 35: 707-708 (1997).

Krüger, B., M.M. Lerch, W. Tessenow: Direct detection of premature proteases activation in living pancreatic acinar cells. Lab Invest 78: 763-764 (1998).

Lerch, M.M., B. Krüger, W. Tessenow, W. Domschke: Die Rolle der Proteasenaktivierung in der akuten Pankreatitis. Langenbecks Arch Chir (1998) in press.