Die Bedeutung von microRNAs für die Regulation der stressinduzierten Tissue Factor Isoformexpression humaner Endothelzellen und mononukleärer Leukozyten

• Antragstellerin: Professorin Dr. Ursula Rauch-Kröhnert
• Fachliche Zuordnung: Kardiologie, Angiologie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 243248771

Tissue Factor (TF) ist ein wichtiger Regulator der Hämostase mit entscheidender Bedeutung für die Pathogenese kardiovaskulärer Erkrankungen. Alternative Spleißprozesse führen zur Bildung von zwei TF-Isoformen. Membrangebundener full length (fl)TF beeinflusst maßgeblich die Prokoagulabilität des Blutes und der Gefäßwand. Die lösliche alternativ gespleißte (as)TF-Isoform besitzt pro-angiogene Eigenschaften. Die Mechanismen des alternativen Spleißens der TF-prä-mRNA wurden von uns an humanen Endothelzellen ausgiebig charakterisiert. Spleißfaktoren, wie die Familie der Serin/Arginin-reichen (SR)-Proteine, regulieren das alternative Spleißen. Wir zeigten kürzlich, dass eine Hemmung verschiedener die Aktivität der SR-Proteine regulierender Enzyme, wie der Cdc2-like Kinasen und der DNA-Topoisomerase I, eine veränderte TF-Isoformexpression bedingte. Hierdurch wurden die TF-Aktivität und damit die Prokoagulabilität der Endothelzellen signifikant beeinflusst. MicroRNAs (miRNA), kurze nicht-kodierende RNAs, sind post-transkriptionelle Regulatoren der Genexpression. Unerforscht sind die für die Regulation der TF-Isoformexpression relevanten miRNAs. Deshalb wurden in silico-Analysen unter Zuhilfenahme verschiedener Datenbanken im Hinblick auf die für das alternative Spleißen bereits bekannten relevanten Proteine durchgeführt. Durch diese Analysen wurden verschiedene Kandidaten-miRNAs identifiziert, welche das unter inflammatorischen Bedingungen in humanen Endothelzellen beschriebene alternative Spleißen der TF prä-mRNA möglicherweise differenziell regulieren. In weiterführenden Untersuchungen wurde exemplarisch für die Kandidaten-miRNA miR-181b gezeigt, dass diese die Isoformexpression von TF in differenzieller Weise verändert. Inwiefern die von uns identifizierten miRNAs über Modulation von Spleißfaktoren und Kinasen das alternative Spleißen von TF beeinflussen, soll im Detail in dem geplanten Projekt unter Verwendung spezifischer miRNA-Inhibitoren sowie Mimics untersucht werden. Um die Interaktionen zwischen den identizierten miRNAs, wie miR-181b, und den entsprechenden Ziel-mRNAs der Speißfaktoren, wie den Clks, der DNA-Topoisomerase I oder SRp55, zu analysieren, werden Interaktionsstudien mit den mRNA-Ziel-Sequenzen sowie Ko-Immunpräzipitationsanalysen mit Effektorproteinen der Argonaut (Ago)-Familie durchgeführt. Ferner wird der Einfluss der miRNA-vermittelten Regulation der TF-Isoformexpression auf die endotheliale Prokoagulabilität ex vivo anhand eines Flusskammermodels bestimmt. Das Expressionsmuster der Kandidaten-miRNAs wird in mononukleären Zellen des peripheren Blutes (PBMC) von Patienten mit inflammatorischer und ischämischer Kardiomyopathie im Hinblick auf ihre mögliche Bedeutung für die Einschätzung der klinischen Prognose analysiert. Die Studie soll neue Erkenntnisse zu zentralen Regulationsmechanismen der kardiovaskulären Hämostase ergeben und dient letztlich der Entwicklung neuer anti-thrombotischer Strategien.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: USA
• Beteiligte Personen: Professor Dr. Vladimir Bogdanov; Professor Dr. Axel Radlach Pries