Mutationsscreening funktionell relevanter Regionen von eNOS, Caveolin und VEGF bei koronarangiographierten Patienten

Die endotheliale Stickoxydsynthase (eNOS) ist ein wichtiges regulatorisches Enzym, welches die Produktion von vasoprotektivem Stickstoffmonoxyd (NO) aus L-Arginin katalysiert. Sie reguliert somit den systemischen Blutdruck und greift in den Gefäßumbau und die Angiogenese ein. Verminderte NO Produkti...

Ausführliche Beschreibung

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser: Moalem, Margitta
Beteiligte: Schäfer, Jürgen (Prof. Dr.) (BetreuerIn (Doktorarbeit))
Format: Dissertation
Sprache:Deutsch
Veröffentlicht: Philipps-Universität Marburg 2005
Innere Medizin
Schlagworte:
Online Zugang:PDF-Volltext
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Beschreibung
Zusammenfassung:Die endotheliale Stickoxydsynthase (eNOS) ist ein wichtiges regulatorisches Enzym, welches die Produktion von vasoprotektivem Stickstoffmonoxyd (NO) aus L-Arginin katalysiert. Sie reguliert somit den systemischen Blutdruck und greift in den Gefäßumbau und die Angiogenese ein. Verminderte NO Produktion, die durch Störungen im NO-Zyklus zustande kommt, ist assoziiert mit der Entwicklung vorzeitiger Atherosklerose. Bis jetzt sind zwei Polymorphismen für das eNOS-Gen in der Literatur beschrieben worden mit unterschiedlichen Ergebnissen bezüglich der Entwicklung einer Atherosklerose. Im Rahmen dieser Arbeit wurden 795 Patienten aus dem Marburger KHK Präventionsprojekts nach bekannten und unbekannten Mutationen in wichtigen Regionen des eNOS-Gens sowie Regionen in Genen, die für wichtige Proteine kodieren, die die Aktivität der eNOS entscheidend beeinflussen, gesucht. Ein schon beschriebener Polymorphismus der eNOS (Glu298Asp) und sieben verschiedene Genregionen wurden mittels PCR und Restriktionsfragment-Längenpolymorphismus (RFLP) bzw. PCR und denaturierender Gradientengelelektrophorese (DGGE) untersucht. Die untersuchten Genbereiche sind: 1.) die eNOS-Promoter Region, 2.) die Calmodulin-Bindungsseite, 3.) die Arginin-Substrat-Bindungsseite, 4.) die Akt/PKB Phosphoryllierungsseite, 5.) die Hauptdomäne von Caveolin, 6.) die Serin-/Threoninkinase Domäne Akt/PKB und 7.) der vaskuläre endotheliale Wachstumsfaktor-Rezeptor 2 (VEGFR-2). Im ganzen wurden drei neue Mutationen bei den 795 Patienten identifiziert. Dabei handelte es sich bei zweien um stille Mutationen. Sie lagen in der Region, die für die Arginin-Bindungsseite kodiert. Bei der dritten handelte es sich um eine heterozygote Mutation, die die Calmodulinbindungsseite der eNOS betrifft. Ein C wird an der Position 1463 der cDNA in ein T ausgetauscht, so wird Threonin an der Stelle 488 zu Isoleucin (Thr488Ile). Der Träger dieser Mutation litt an vorzeitiger koronarer Herzkrankheit (KHK) und milder Raynaud-Symptomatik. Koronarangiographisch zeigten sich eine 2-Gefäßerkrankung und koronare Vasospasmen. Wie schon in anderen Arbeiten beschrieben, wurde auch in dieser keine Assoziation des Glu298Asp Polymorphismus mit KHK gefunden. Die Ergebnisse zeigen, daß es sich bei den untersuchten Genbereichen um hochkonservierte Regionen handelt, die für die Funktion der eNOS von entscheidender Bedeutung sind. Die eNOS Aktivität wird durch den schnellen Wechsel von Phosphorylierung und Dephosphorylierung an den Resten Threonin 495 und Serin 1177 reguliert. Dabei kommt der Phosphorylierung des Thr 495 eine entscheidende Rolle zu. Die angrenzenden Threoninresten 488 und 491 sind für die Modifizierung von Bedeutung.Der Aminosäurenaustausch Thr488Ile bewirkt eine Senkung der Phosphorylierungsrate von Thr491. Dieser Mechanismus scheint spezifisch für den Rest Thr488 zu sein. Allen eNOS Enzymen unterschiedlicher Spezies ist ein Threonin oder Alanin an dieser Stelle 488 gemeinsam. Dies weist auf eine strukturelle Konservierung dieses Restes der eNOS hin. So ist es möglich, daß die T488I Mutation die Zugänglichkeit von Thr 495 beeinflusst und damit zu einer verminderten eNOS Aktivität führt. Die detektierte Mutation könnte also erheblichen Einfluss auf die Freisetzung von NO gehabt haben und damit die Entstehung einer KHK beim Studienpatienten begünstigt wenn nicht sogar verursacht- haben. Um die Ergebnisse zu stützen sind weitergehende Untersuchungen erforderlich. So sollten die Genbereiche in einem größeren Studienumfang untersucht werden und sich eine in vitro Studie der T488I Mutation anschließen.