Funktionelle Untersuchungen der durch FXIII Missense-Mutationen verursachten patho-molekularen Mechanismen mit wachsender klinischer Bedeutung/mit klinischer Relevanz

• Antragsteller: Privatdozent Arijit Biswas, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Hämatologie, Onkologie ; Humangenetik
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 422639721

Das Zymogen Blutgerinnungsfaktor XIII (FXIII) zirkuliert im Plasma als Heterotetramer, das aus zwei FXIIIA- und zwei FXIIIB-Untereinheiten aufgebaut ist. Durch die Aktivierung mittels Thrombin und Calcium dissoziieren die FXIIIB-Untereinheiten vom Heterotetramer und bilden die aktivierte FXIIIA2*-Transglutaminase, die die Quervernetzung von Fibringerinnseln katalysiert und sie dadurch widerstandsfähiger gegenüber Fibrinolyse macht. Angeborener oder erworbener FXIII-Mangel kann eine Blutungsprädisposition zur Folge haben. Schwerer angeborener FXIII-Mangel ist eine seltene Gerinnungsstörung mit einer Prävalenz von 1-4 in einer Million, die typischerweise durch eine starke Blutungsneigung charakterisiert ist. Die weniger bekannte, jedoch weitaus häufigere, mildere Form des angeborenen FXIII-Mangels (FXIII-Spiegel 20-60%) wird durch isolierte heterozygote Mutationen in den Genen F13A1 und F13B (FXIIIA- bzw. FXIIIB-Untereinheiten) verursacht. Die Erkennung und Charakterisierung von milder FXIII-Defizienz ist schwieriger, da die betroffenen Patienten oft asymptomatisch sind oder nur nach Blutverlust, durch z. B. Operationen oder physisches Trauma, Symptome zeigen. Folglich ist die Dunkelziffer groß. Unsere Gruppe hat in den vergangenen Jahren in betroffenen Patienten eine Reihe von F13A1- und F13B-Genmutationen identifiziert und beschrieben. Nichtsdestotrotz sind sowohl die klinische Korrelation als auch die Bedeutung dieser Mutationen aufgrund ihrer hauptsächlich asymptomatischen Darstellung noch nicht vollständig aufgeklärt. Demzufolge müssen diese Mutationen im Detail analysiert werden um a) herauszufinden, ob sie für die Betroffenen eine klinisch signifikante Auswirkung bzw. ein erhöhtes Blutungsrisiko zur Folge haben und um b) auf molekularer Ebene ihren dominant-negativen Effekt einer in erster Linie autosomal-rezessiven Erbkrankheit (d.h. die symptomatisch klare schwere angeborene Form) zu ergründen. Im Rahmen des vorliegenden Projektantrags soll die Expression, Reinigung und Anreicherung der verschiedenen heterozygoten Proteinvarianten mithilfe einer bicistronischen Doppelmarkierungsstrategie durchgeführt werden. Zur detaillierten Charakterisierung ihres patho-molekularen Effekts werden die gereinigten Proteinvarianten schließlich mittels verschiedener funktioneller Tests und Bindungsstudien analysiert sowie ex vivo (Vollblut FXIII-defizienter Mäuse) getestet. Unsere Studien werden die Rolle dieser heterozygoten Mutationen beleuchten und darüber hinaus den Einfluss von Blutgerinnungsfaktor XIII in Trauma- und Trauma-ähnlichen Situationen aufklären.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen