Advanced Medical Scientist-Programm 2023

Thema: "Carboxymethylierung von Tubulin in Endothelzellen und Konsequenzen für vaskuläre Dysfunktion und Alterung"

Zusammenfassung:
Mikrotubuli sind an der Regulation zahlreicher zellulärer Prozesse beteiligt. Ihre Bildung und Stabilität unterliegt einer komplexen Regulation durch posttranslationale Proteinmodifikationen. In eigenen Vorarbeiten konnte in humanen Endothelzellen gezeigt werden, dass eine Carboxymethylierung von Tubulin nach Einwirkung des Dicarbonyls Glyoxal die Polymerisierung von Tubulin hemmt. In der vorliegenden Studie soll untersucht werden, wie Carboxymethylierung die Mikrotubuli-Dynamik und die Interaktion von Mikrotubuli und assoziierten Regulator- und Motorproteinen in intakten Zellen beeinflusst und welche funktionellen Konsequenzen damit verbunden sind. Weiterhin soll der Einfluss der Carboxymethylierung auf den Acetylierungs-Code von Tubulin, insbesondere auf die Acetylierung am Lysin 40, welche die Stabilität der Mikrotubuli reguliert, geprüft werden. Eine dritte Frage bezieht sich auf den Nachweis von Tubulin-Carboxymethylierungen in pathophysiologisch relevanten Endothelzellmodellen, in denen endogen Dicarbonyle erhöht werden (Downregulation von Glyoxalase 1, Inkubation in Medium mit hoher Glukosekonzentration, Seneszenz). Diese Untersuchungen lassen neue Erkenntnisse zur Rolle der Mikrotubuli bei endothelialer Dysfunktion und Altern und zu präventiven Strategien erwarten.