Regulation und Funktion der Telomerase in Endothelzellen

• Applicant: Professorin Dr. Judith Haendeler
• Subject Area: Cardiology, Angiology
• Term: from 2001 to 2012
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5344668

Die Telomerase ist entscheidend für die Erhaltung von telomerer DNA. Das für die Verlängerung der Telomere zuständige Enzym ist die katalytische Untereinheit der Telomerase, die Telomerase Reverse Transkriptase (TERT). TERT spielt eine wesentliche Rolle bei der Entstehung der replikativen Seneszenz von Endothelzellen. Die zugrundeliegenden molekularen Mechanismen für die Regulation von TERT sind jedoch weitgehend unbekannt. Erste Studien geben Hinweise darauf, dass TERT möglicherweise durch Bindungsproteine und/oder Phosphorylierung reguliert wird. Daher ist es Ziel dieses Antrages die Regulation von TERT zu untersuchen. TERT weist in seiner Proteinsequenz verschiedene putative Phosphorylierungsmotive für Proteinkinasen auf. Dazu zählen die Mitogen-aktivierten Protein Kinasen (MAPK), die Protein Kinase C (PKC) und Akt sowie die Tyrosinkinasen c-Abl und Src. Daher soll zunächst untersucht werden, ob TERT für seine Aktivierung phosphoryliert wird und welche Kinase/n daran beteiligt ist/sind. Nach Identifikation der Kinase sollen dann phosphomimetische und nicht mehr phosphorylierbare Mutanten von TERT hergestellt werden, um die Relevanz der Phosphorylierung für die TERT Aktivität zu untermauern und zudem zu untersuchen, ob die Phosphorylierung von TERT eine Rolle bei der Multi-Protein Komplex Bildung spielt. Da erste Hinweise zeigen, dass TERT nicht nur im Kern, sondern auch im Cytosol sowie in den Mitochondrien vorliegt, soll außerdem untersucht werden, welche Rolle die Phosphorylierung und die Multi-Protein Komplex-Bildung für die Translokation von TERT spielen. Im zweiten Teil des Antrages soll die pathophysiologische Bedeutung der Telomerase aufgeklärt werden. Oxidiertes LDL und TNFa induzieren Apoptose in Endothelzellen, dabei werden sowohl Akt als auch ERK1/2 dephosphoryliert. Daher soll untersucht werden, ob die Phosphorylierung von TERT eine Rolle in der Apoptosesignaltransduktion spielt. Im letzten Teil soll die Relevanz der Befunde in vivo untersucht werden. Daher soll die TERT Expression und Aktivität in Endothelzellen von jungen und alten Mäusen verglichen werden. Zudem soll die Rolle des oxidativen Stresses auf die TERT aktivität und den Alterungsprozeß in vivo untersucht werden. Dafür soll die TERT Aktivität in gp91 phox-/- Mäusen, die durch eine erniedrigte Freisetzung von reaktiven Sauerstoffradikalspezies im Gefäß gekennzeichnet sind, mit wild type Mäusen verglichen werden.

• DFG Programme: Research Grants