C15-Rolle der Kalzium-bindenden Proteine S100A8 und S100A9
im Arachidonsäuremetabolismus von Entzündungszellen

Die beiden Proteine S100A8 und S100A9 gehören zu einer Gruppe niedermolekularer Calcium-bindender Proteine, die als S100-Proteinfamilie bezeichnet wird. S100A8 und S100A9 besitzen je zwei Calciumbindungsstellen vom EF-Hand-Typ, bilden Calcium-induziert ein Heterodimer und werden vorwiegend in myeloischen Zellen exprimiert. In Neutrophilen stellen S100A8 und S100A9 etwa 40% der zytosolischen Proteine dar. S100A8- und S100A9-positive Phagozyten gehören zu den früh infiltrierenden Zellen in entzündlichen Läsionen, und erhöhte Mengen dieser Proteine können bei verschiedenen entzündlichen Erkrankungen, wie chronische Bronchitis, cystische Fibrose und rheumatische Arthritis, im Serum nachgewiesen werden. Die Identifizierung der S100A8/A9-Heterodimere als singuläre Arachidonsäure-bindende Proteine in humanen Neutrophilen und die hochaffine, Calcium-abhängige Bindung polyungesättigter Fettsäuren weisen auf eine zentrale Rolle dieser Proteine im Arachidonsäurestoffwechsel dieser Zellen hin. Von den Arachidonsäuren leiten sich die Eicosanoide ab, die als lokal wirksame Entzündungsmediatoren eine zentrale Rolle bei inflammatorischen Prozessen spielen. Das Ziel des beantragten Forschungsprojektes ist deshalb die Aufklärung der Funktion der S100A8/A9-Heterodimere im Arachidonsäuremetabolismus von Entzündungszellen. Dieses wird zu weitergehenden Einblicken in den intrazellulären Arachidonsäurestoffwechsel sowie die Genese entzündlicher Erkrankungen führen, bei denen aktivierte Leukozyten und Eicosanoide eine entscheidende Rolle spielen, und schließlich neue Behandlungsansätze eröffnen.

Beteiligter Wissenschaftler:

Dr. C. Kerkhoff

Veröffentlichungen:

Kerkhoff, C., Klempt, M., Kaever, V., Sorg, C.: The two calcium-binding proteins S100A8 and S100A9 are involved in the metabolism of arachidonic acid in human neutrophils. J. Biol. Chem. 274, 32672-32679, 1999

Kerkhoff, C., Vogl, T., Nacken, W., Sopalla, C., Sorg, C.: Zinc-binding reverses the calcium-induced arachidonic acid-binding capacity of the S100A8/A9 protein complex. FEBS Lett. 460, 134-138, 1999

Nacken, W., Sopalla, C., Pröpper, C., Sorg, C., Kerkhoff, C.: Biochemical characterization of the murine S100A9 (MRP14) protein suggests that it is functionally equivalent to its human counterpart despite its low degree of sequence homology. Eur. J. Biochem. 267, 560-565, 2000

Kerkhoff, C. and Sorg, C.: The Regulatory Role of MRP8 (S100A8) and MRP14 (S100A9) in the Transendothelial Migration of Human Leukocytes. 2tes Teupitzer Colloquium "Macrophages in Anti-Inflammation", Teupitz (Berlin), 2-4 September 1999

Kerkhoff, C., Klempt, M., Kaever, V., Sorg, C.: The two calcium-binding proteins S100A8 and S100A9 are involved in the metabolism of arachidonic acid. (Poster) 30te Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Immunologie, Hannover, 29.September - 2.Oktober 1999