Funktion carboxyterminaler Phosphorylierungsstellen bei der ligandenabhängigen Internalisierung des µ-Opioid Rezeptors

Just, Sascha

Bei der Behandlung starker Schmerzen ist Morphin nach wie vor das am häufigsten verwendete Schmerzmittel. Dem therapeutischen Nutzen wirkt allerdings die Entstehung einer Toleranz entgegen. Die molekularen bzw. zellulären Mechanismen, die zur Toleranz führen, sind bisher aber noch wenig verstanden. Das Zielprotein, über das Opioid-Analgetika, wie das Morphin, ihre Wirkung vermitteln, ist der µ-Opioid Rezeptor (MOR), der zu den G-Protein gekoppelten Rezeptoren gehört. Im Vorfeld dieser Arbeit stand die Beobachtung, dass Agonisten, die auf zellulärer Ebene nach Rezeptorbindung zu einer Internalisierung des Rezeptors führen, in vivo ein verringertes Toleranzpotential besitzen. Daher galt es zu verstehen, welche Ereignisse auf molekularer Ebene am Rezeptor zur Internalisierung beitragen. Eine entscheidende Modifikation erfährt der Rezeptor nach Agonistbindung durch Phosphorylierung an verschiedenen Serin- und Threoninresten des Carboxy-Terminus. Zur Identifikation der für die Internalisierung wichtigen Phosphorylierungsstellen wurden für in vitro Versuche in HEK 293 Zellen verschiedene Rezeptormutanten erzeugt. Bei diesen wurden bestimmte Serine und Threonine durch Alanin ausgetauscht. Internalisierungsversuche mit immunzytochemischen Methoden, qualitativ in der Fluoreszenzmikroskopie und quantitativ im ELISA-Assay, gaben dabei Hinweise auf die potentiell beteiligten Phosphorylierungsstellen. Gegen die betreffenden Aminosäurereste wurden phosphospezifische Antikörper hergestellt. Mit diesen konnte im Westernblot gezeigt werden, dass der Rezeptor ligandenabhängig, in unterschiedlicher Stärke an Threonin 370, Serin 375 und Threonin 379 phosphoryliert wird. Die Phosphorylierung dieser Aminosäurereste, sowie der Grad der Phosphorylierung, scheinen darüber zu entscheiden, ob der Rezeptor internalisiert werden kann.

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Just, Sascha: Funktion carboxyterminaler Phosphorylierungsstellen bei der ligandenabhängigen Internalisierung des µ-Opioid Rezeptors. 2012.

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