AG Experimentelle Laboratoriumsmedizin mit Schwerpunkt kardiovaskuläre Stoffwechselstörungen

Leitung: Kai Kappert

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Forschungsschwerpunkte

Die Phosphorylierung von Tyrosinresten in Proteinen stellt einen wichtigen Mechanismus in der zellulären Signaltransduktion dar, der durch die koordinierte Aktivität von Tyrosinkinasen und Protein-Tyrosin-Phosphatasen (PTPs) reguliert wird. Zu den Regulationsmechanismen der klassischen PTPs, eine Cystein-basierte Untergruppe der PTP-Superfamilie, die ausschließlich Phosphotyrosin in Proteinen dephosphoryliert, gehören Expressionsunterschiede, Veränderung der Phosphorylierung von PTPs selbst, sowie die subzelluläre Lokalisation von PTPs.

Ein neuartiger negativer Regulationsmechanismus ist die reversible Oxidation des konservierten Cysteinrestes im aktiven katalytischen Zentrum von PTPs. Die differentielle Regulierung von PTPs konnte kürzlich in Umbauprozessen von Gefäßen, beim Diabetes mellitus, in der Zelldifferenzierung und auch bei der Tumorigenese nachgewiesen werden, so dass PTPs als molekulare Strukturen für die gezielte Veränderung der Tyrosin-vermittelten Signaltransduktion in Frage kommen. Darüber hinaus sollten die zunehmenden Kenntnisse der strukturellen Basis der Proteininteraktionen von PTPs den Weg für die Nutzung von PTPs als Zielmoleküle in der humanen Therapieforschung ebnen.

Der Forschungsschwerpunkt unserer Gruppe liegt in der Aufklärung der Bedeutung von PTPs auf unterschiedlichen regulatorischen Ebenen, wie die der post-transkriptionellen Oxidation, der Expression und der Aktivität in unterschiedlichen Organ- und Tiermodellen. Dies beinhaltet die Analyse von transienter negativer Regulation von PTPs unter den Bedingungen von Ischämie/ Reperfusion und die Charakterisierung von PTPs während positivem zerebrovaskulären Outward-Remodelling. Ein weiterer Forschungsschwerpunkt ist die Untersuchung der Bedeutung von PTPs in Insulinresistenzmodellen. Insgesamt verfolgen wir den Ansatz, PTPs als Zielstrukturen im Rahmen der Behandlung von zerebralen Gefäßerkrankungen und der Insulinresistenz zu etablieren.