Teilprojekt C8
Thema: Membrantopologie des Dünndarms in pathologischen und nicht-pathologischen Zuständen
Fachgebiet und Arbeitsrichtung: Biochemie, Molekularbiologie
Leiter: a.) Prof. Dr. phil. nat. Hassan Y. Naim
b.) Prof. Dr. rer. nat. Marcus Pröpsting
Dienstanschrift: Institut für Physiologische Chemie
Tierärztliche Hochschule Hannover
Bünteweg 17
30559 Hannover
Telefon: a.) +49 511 953 8780 / 8781
b.) +49 511 953 8788
Fax: +49 511 953 8585
E-mail: a) hassan.naim@tiho-hannover.de
b) marcus.proepsting@tiho-hannover.de
Internet: www.biochemistry-hannover.de
Zusammenfassung

Die zentralen Forschungsarbeiten der ersten Antragsperiode befassten sich mit der Charakterisierung der Grundlagen der Protein-Lipid-Wechselwirkungen während der Zelldifferenzierung auf der Krypt-Villus-Achse und der Darmentwicklung unter besonderer Beobachtung der proximal-distale-Achse im intestinalen Trakt. Hierzu wurden Untersuchungen zu dem Transport und der Prozessierung intestinaler Hydrolasen und deren Einfluß auf pathologe Zustände des Darms u.a. am Beispiel der kongenitalen Saccharase-Isomaltase Defizienz und der adulten Hyperlactasie vorgenommen. Hierbei wurden insbesondere die signifikanten Veränderungen des Protein-, Lipid- und Kohlenhydratmusters untersucht, die eine posttranslationale Veränderung erwarten ließen. Desweiteren wurde in der ersten Förderphase primär die Wechselwirkungen der nach apikal transportierten Proteine und ihrer Assoziation mit Membranmikrodomänen sowie die damit zusammenhängende Verteilung und Transportprozesse in der Zelle untersucht. Es konnten einige Proteine identifiziert werden, die für den Aufbau des Epithels wichtig sind und die eine Rolle als Linker oder Rezeptor bei der Interaktion zwischen Protein und Lipid vermitteln. Ein Defekt dieser Genprodukte ist möglicherweise für Veränderungen der epithelialen Zellschichten in vielen pathologischen Zuständen verantwortlich.

Im Folgeantrag werden zur Charakterisierung bekannter und neu zu isolierender Genprodukte initial neue Membranmikrodomänen, „detergent resitent membranmicrodomains, DRM“, aus dem endoplasmatischen Retikulum und dem Golgi-Apparat dargestellt und die Assoziation mit Proteinen untersucht, die direkt oder indirekt an der intrazellulären Sortierung von Proteinen und Lipiden während der Zelldifferenzierung und Darmentwicklung im intestinalen Trakt beteiligt sind. Die Untersuchung der Rolle der mit den DRM´s assoziierten Proteinen und ihren Wechselwirkungen mit bereits charakterisierten Proteinen kann Ergebnisse liefern, die Rückschlüssen auf das Funktionieren des zellulären Sortierapparates in polaren Zellen zulassen. Das Entstehen pathologer Zustände des Darms ließe sich durch genaue Kenntnisse der Vorgänge und Grundlagen bei der Verteilung von Proteinen und Membranbestandteile erklären. Die Entwicklung neuer Therapien bzw. die Beseitigung der Grundlage einiger pathologer Zustände im Darm wird eventuell durch diese Forschungsarbeiten ermöglicht.