Die extrazelluläre Domäne der humanen Guanylatzyklase C und ihre Liganden: Rekombinante Expression, strukturelle Charakterisierung und Aktivitätsbestimmung
type: CreativeWork
description: Die Wechselwirkung der intestinalen Guanylatzyklase C (GC-C) mit den Peptidhormonen Guanylin und Uroguanylin sowie dem bakteriellen hitzestabilen Enterotoxin STh ist von entscheidender Bedeutung für die Regulation des Elektrolyt- und Wasserhaushalts im Dünndarm. Guanylin, Uroguanylin und STh sind 15 bis 19 Aminosäuren lange, disulfidreiche Peptide. Ihre Bindung an die extrazelluläre Domäne (ECD) von GC-C führt zur Aktivierung von deren intrazellulärer katalytischer Guanlyatzyklasedomäne und resultiert in einer durch zyklisches Guanosin-3',5'-monophosphat (cGMP) vermittelten Sekretion von Anionen ins Darmlumen. Die Rolle der STh/GC‑C‑Interaktion bei der durch enterotoxigene Escherichia coli (ETEC) induzierten akuten sekretorischen Diarrhoe und die erst kürzlich gemachte Beobachtung, dass die Aktivierung von GC‑C durch ihre Liganden eine verminderte Inzidenz von kolorektalem Krebs nach sich zieht, machen GC-C zu einem vielversprechenden Ansatzpunkt innovativer Therapien. Um zum Verständnis der molekularen Grundlagen der Rezeptor/Ligand-Wechselwirkung beizutragen und als Voraussetzung für weiterführende Bindungsstudien, wurden in dieser Arbeit effiziente Protokolle zur rekombinanten Expression und Reinigung der GC-C-Liganden Uroguanylin und STh entwickelt. Außerdem wurden mutierte Varianten beider Peptide exprimiert und charakterisiert. Des Weiteren wurden mehrere rekombinante Expressionssysteme, basierend auf Escherichia coli, der Hefe Pichia pastoris und Säugerzellen, auf ihre Eignung zur Expression der extrazellulären Rezeptordomäne von GC-C oder eines geeigneten, zur Ligandenbindung befähigten Rezeptorfragments hin untersucht. Guanylin und Uroguanylin werden in vivo als Prohormone exprimiert, wobei die Rolle des Propeptids darin besteht, die biologisch aktive Konformation der Hormonsequenz zu stabilisieren und die Ausbildung der nativen Disulfidverbrückung zu ermöglichen. Aus diesen Prohormonen werden die jeweiligen Hormone proteolytisch freigesetzt. In einem erste…
abstract: Die Wechselwirkung der intestinalen Guanylatzyklase C (GC-C) mit den Peptidhormonen Guanylin und Uroguanylin sowie dem bakteriellen hitzestabilen Enterotoxin STh ist von entscheidender Bedeutung für die Regulation des Elektrolyt- und Wasserhaushalts im Dünndarm. Guanylin, Uroguanylin und STh sind 15 bis 19 Aminosäuren lange, disulfidreiche Peptide. Ihre Bindung an die extrazelluläre Domäne (ECD) von GC-C führt zur Aktivierung von deren intrazellulärer katalytischer Guanlyatzyklasedomäne und resultiert in einer durch zyklisches Guanosin-3',5'-monophosphat (cGMP) vermittelten Sekretion von Anionen ins Darmlumen. Die Rolle der STh/GC‑C‑Interaktion bei der durch enterotoxigene Escherichia coli (ETEC) induzierten akuten sekretorischen Diarrhoe und die erst kürzlich gemachte Beobachtung, dass die Aktivierung von GC‑C durch ihre Liganden eine verminderte Inzidenz von kolorektalem Krebs nach sich zieht, machen GC-C zu einem vielversprechenden Ansatzpunkt innovativer Therapien. Um zum Verständnis der molekularen Grundlagen der Rezeptor/Ligand-Wechselwirkung beizutragen und als Voraussetzung für weiterführende Bindungsstudien, wurden in dieser Arbeit effiziente Protokolle zur rekombinanten Expression und Reinigung der GC-C-Liganden Uroguanylin und STh entwickelt. Außerdem wurden mutierte Varianten beider Peptide exprimiert und charakterisiert. Des Weiteren wurden mehrere rekombinante Expressionssysteme, basierend auf Escherichia coli, der Hefe Pichia pastoris und Säugerzellen, auf ihre Eignung zur Expression der extrazellulären Rezeptordomäne von GC-C oder eines geeigneten, zur Ligandenbindung befähigten Rezeptorfragments hin untersucht. Guanylin und Uroguanylin werden in vivo als Prohormone exprimiert, wobei die Rolle des Propeptids darin besteht, die biologisch aktive Konformation der Hormonsequenz zu stabilisieren und die Ausbildung der nativen Disulfidverbrückung zu ermöglichen. Aus diesen Prohormonen werden die jeweiligen Hormone proteolytisch freigesetzt. In einem erste…
author: Weiglmeier, Philipp Richard
date published: 2014-02-05
date modified: 2026-07-27T18:49:02Z
provider: Universität Bayreuth
publisher: Networked Digital Library of Theses and Dissertations
type: WebPage
source organization: Universität Bayreuth