A3 - Bedeutung der Neuropeptid Y Rezeptoren in der Regulation der Nahrungsaufnahme

Die Modulation der Aktivität von Sättigungs- oder Hungerhormonen ist derzeit ein vielversprechender Ansatz in der Entwicklung von Medikamenten gegen Adipositas. Mitglieder der Neuropeptid Y-Hormonfamilie (Neurepeptid Y, pankreatisches Polypeptid, Peptid YY), die die Gi-Protein gekoppelten Rezeptoren Y1, Y2, Y4, und Y5 aktivieren können, spielen eine bedeutende Rolle bei der zentralen und peripheren Regulation der Nahrungsaufnahme. Da für alle Sättigungs-Peptidhormone Agonisten benötigt werden, muss besonderes Augenmerk auf die Internalisierung der Rezeptoren gelegt werden. Diese Internalisierung kann nicht nur zu einer Desensitisierung von Zelloberflächenrezeptoren führen, sondern auch eine wichtige Rolle für die Induktion alternativer Signalwege spielen. Dementsprechend wird zunehmend klar, dass die Rezeptor-Internalisierung im Detail studiert werden muss, um die Mechanismen und das therapeutische Potential von Liganden zu verstehen.

Ziel des Projektes ist es, die Bedeutung der von uns gezeigten subtypspezifischen Internalisierung der Y-Rezeptorfamilie in vitro zu charakterisieren und die physiologische Funktion der verschiedenen Internalisierungsmuster in vivo zu analysieren. Wir nehmen an, dass Gewebe- und subtypspezifische Signalisierung und Internalisierung von Y-Rezeptoren zur zentralen und peripheren Regulation der Nahrungsaufnahme beitragen und somit die Möglichkeit der Anwendung von Agonisten in der Therapie mitbestimmen. Wir werden modifizierte agonistische Peptid-Liganden, die im Vergleich zu endogenen Liganden eine veränderte Rezeptorinternalisierung und Rezykliserung bewirken, im Hinblick auf die von ihnen ausgelösten zellspezifischen Internalisierungsvorgänge und zellulären Signale untersuchen. Nach einer Charakterisierung der Internalisierungsmuster in hypothalamischen Zelllinien werden wir Ligand induzierte Expressionsprofile vergleichen. Weiterhin werden wir die physiologischen Effekte, die diese Peptide nach intracerebroventriculärer Injektion in vivo in Mäusen auslösen können untersuchen, um die Rolle der Rezeptorinternalisierung in vivo zu verstehen.

Abbildung 1: Charakterisierung der Liganden NPY, [F7,P34] NPY und [Gly34] NPY. Links: Alle Peptide zeigen eine vergleichbare G-Protein Aktivierung. Rechts: HEK293 Zellen, die stabil Y1-YFP Fusionsproteine (gelb) exprimieren. Nach Inkubation mit den verschiedenen TAM-markierten Peptiden (rot) für 60 min ist eine unterschiedliche Rezeptorinternalisierung zu beobachten. (TAM: Tetramethylrhodamine). Zellkerne sind blau gefärbt.

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PROJEKT TEAM

Miron Gershkovich, Doktorand

Sarina Rudolf, Doktorandin

Isabelle Ziffert, Doktorandin

Mareike Schenk, Doktorandin

Corinna Schüß, Doktorandin

Victoria Behr, Doktorandin