Charakterisierung des cGMP-Signalweges im Nebenhoden und in transfizierten HEK-Zellen

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cGMP-Signalwege spielen eine zentrale Rolle in der Regulierung physiologischer Prozesse in verschiedenen Organen. Im Nebenhoden sind die lokalen Funktionen und zellulären Mechanismen jedoch nur teilweise verstanden. Um die Bedeutung von cGMP im Nebenhodengang zu untersuchen, wurden verschiedene Regionen (Caput, Corpus, Cauda) des Rattennebenhodens analysiert. Die Ergebnisse zeigten das Vorhandensein von Proteinen, die die Generierung (NPR-A, NPR-B, NEP, sGC, eNOS, nNOS), den Abbau (PDE5) und die Wirksamkeit (PKG) von cGMP beeinflussen. Unterschiede in den Protein-Konzentrationen und eine spezifische Zunahme membranassoziierter Proteine (sGC, PKG) deuten auf regionalspezifische cGMP-Signalaktivitäten hin. Im zweiten Teil wurde ein Modellsystem (HEK-Zellen) verwendet, um Interaktionen zwischen cGMP-generierenden Systemen, abbauenden Faktoren und Zielproteinen zu untersuchen. Die Studien zeigten, dass eine erhöhte membranständige cGMP-Produktion durch NPR-A eine spezifische Translokation von PKG I zur Zellmembran auslöst. Zudem wurde eine drastische Reduktion der sGC-Aktivität und eine Hochregulation der PDE5-Aktivität festgestellt. Ein entwickelter Assay zur Analyse von cGMP-abbauenden Enzymen identifizierte PDE5 als verantwortlich für die erhöhte cGMP-degradierende Aktivität bei NPR-A-Überexpression. Diese Ergebnisse bestätigten die NPR-A-induzierte Translokation von PKG I und enthüllten eine funktionelle Interaktion zwischen N