Bedeutung der Koexpression und Koaktivierung von AT1-, Thromboxan A2- und EGF(HER1)-Rezeptoren für Angiotensin II-vermittelte Signale in vaskulären Zellen: Analyse molekularer und funktioneller Interaktionen - Teil 2

• Antragsteller: Professor Dr. Ralf Benndorf; Professor Dr. Michael Gekle
• Fachliche Zuordnung: Anatomie und Physiologie ; Pharmazie
• Förderung: Förderung seit 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 422875742

Angiotensin II (Ang II) induziert endotheliale Dysfunktion, vaskuläre Umbauprozesse und Atherosklerose sowie die Bildung abdominaler Aortenaneurysmen durch Aktivierung des AT1-Rezeptors (AT1R). Hinsichtlich der pathologischen Wirkungen von Ang II in vaskulären Zellen wird zunehmend deutlich, dass erst die parallele Aktivierung zusätzlicher Rezeptortypen eine vollumfängliche Ang II-vermittelte Signaltransduktion auslöst. In der ersten Projektphase konnten wir u.a. zeigen, dass in glatten Gefäßmuskelzellen exprimierte EGF-Rezeptoren (EGFR) bzw. Thromboxan A2-Rezeptoren (TP) Hochfett-Diät-induzierte Gefäßveränderungen und Atherosklerose fördern. Zudem zeigen unsere Vorarbeiten molekulare und funktionelle Interaktionen von AT1R, TP und EGFR mit potenzieller Relevanz für Signaltransduktion, Genexpression und die Homöostase von Gefäßzellen. In der beantragten zweiten Projektphase soll daher weiterführend geprüft werden, wie sich die Interaktionen der Rezeptoren AT1R, TP und EGFR auf die durch Ang II-induzierte zelluläre Signaltransduktion, die nachfolgende Steuerung der Genexpression sowie die zellphysiologischen Konsequenzen in Gefäßzellen auswirken. Für die Überprüfung dieser Hypothese werden Arbeitspakete (AP) auf den Ebenen (i) der biophysikalischen Rezeptorinteraktion, (ii) der zellulären Interaktion nachgeschalteter Signalwege und (iii) zellphysiologischer Konsequenzen der Rezeptorinteraktion in vitro und in vivo bearbeitet. Unter Fortführung unseres zellbiologischen Ansatzes und Verwendung validierter FRET-Mikroskopie-Methoden sollen Mechanismen der Rezeptor-Rezeptor-Interaktion untersucht werden sowie, ob sich AT1R-EGFR-TP-Dreierkomplexe in lebenden Zellen ausbilden. Zudem wird das Ang II-induzierte Signalosom vaskulärer Zellen unter besonderer Berücksichtigung der Rezeptor-Rezeptor-Interaktionen mittels massenspektrometrischer Methoden und nachfolgender validierender Western Blot-Analysen untersucht (AP1). Zudem wird die Charakterisierung der Rezeptorinteraktion hinsichtlich der intrazellulären Signalwege der SRF-Transkriptionskontrolle weitergeführt (AP2), eine Analyse der Rezeptorinteraktion für die Regulation des Transkriptoms in humanen Gefäßzellen erfolgen (AP3) und eine experimentelle Validierung bioinformatischer Vorhersagen zu (patho)physiologischen Veränderungen humaner Gefäßzellen durchgeführt (AP4 und AP5). Letztlich soll das therapeutische Potential einer pharmakologischen Blockade von EGFR und TP für die durch Ang II-induzierte aortale Atherogenese, Aneurysmenbildung, kardiale Hypertrophie und Mortalität in ApoE-Knockout-Mäusen in vivo überprüft werden (AP6). Wir erwarten, dass das Projekt zur Klärung der Bedeutung funktioneller und molekularer Interaktionen zwischen AT1R, TP und EGFR für Ang II-vermittelte Effekte auf vaskuläre Zellen beitragen wird. Durch Verbesserung des mechanistischen Verständnisses soll die Entwicklung rationaler pharmakologischer Therapiestrategien von Gefäßerkrankungen unterstützt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich(e): Privatdozentin Dr. Barbara Schreier