Shedding proinflammatorischer Mediatoren durch die Metalloproteinasen ADAM10 und ADAM17 bei der entzündlichen Leukozytenrekrutierung
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Vaskuläre Entzündungsreaktionen werden über die Expression undFunktion proinflammatorischer Signalmoleküle auf vaskulären Zellen gesteuert. Wir sind der Hypothese nachgehen, dass die Metalloproteinasen ADAM10 und ADAM17 maßgeblich an der Leukozytenrekrutierung im Verlauf der Entzündungsreaktion mitwirken, indem die Proteasen Signalmoleküle auf vaskulären Zellen spalten (Shedding) und somit über proinflammatorische Zytokine und Adhäsionsmoleküle vermittelte Zellinteraktionen regulieren. Hierbei wurden das junktionale Adhäsionsmolekül JAM-A sowie die Chemokin präsentierenden Syndekane 1 und 4 als neue Substrate für ADAM17 sowohl in vitro an kultivierten Endothelzellen wie auch in vivo durch Bestimmung der Spaltprodukte im Blutserum identifiziert. Die Aktivität von ADAM17 wird insbesondere unter entzündlichen Bedingungen über die Zytokine IFNγ und TNFα gesteigert und führt zum verstärkten Shedding von JAM-A und Syndekanen. Es wurde im Detail gezeigt, dass das Shedding von JAM-A mit der Permeabilitätssteigerung von Endothelkontakten einhergeht und zur Abspaltung eines Antagonisten führt, der die Leukozytenmigration in vitro und in vivo hemmt. Die Spaltung von Syndekanen bewirkt die verminderte Präsentation von Chemokinen wie z.B. RANTES auf Endothelzellen und hemmt damit ebenfalls die Leukozytenrekrutierung am Endothel. Im Anschluss an das Shedding von Syndekanen erfolgen weitere Proteolyseschritte, die zur Freisetzung von intrazellulären Syndekanfragmenten führen, die eventuell bei der Syndekan-vermittelten Signaltransduktion eine Rolle spielen und derzeit in unserem Labor untersucht werden. Um die Rolle von ADAMs auf verschiedenen Zelltypen der Vaskulatur beim Entzündungsgeschehen in vivo zu studieren, wurden während der Projektförderung transgene adam17flox/flox Tieren nach Aachen importiert. Diese Tiere wurden mit Tie-2-cre, Vav-cre bzw. Tagln-cre Tieren gekreuzt, um Mauslinien mit zellspezifischen Knockout in Endothel, glatter Muskulatur oder Leukozyten zu erhalten. In Folgearbeiten werden diese Tiere nun genutzt, um die Bedeutung von ADAM10 und ADAM17 bei der pulmonalen Leukozytenrekrutierung sowohl unter akut wie auch unter chronisch entzündlichen Bedingungen zu untersuchen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2008) Disintegrin Metalloprotease (ADAM) 10 Regulates Endothelial Permeability and T Cell Transmigration by Proteolysis of Vascular Endothelial Cadherin. Circ Res 102:1192-201
Schulz B, Pruessmeyer J, Maretzky T, Ludwig A, Blobel C, Saftig P, Reiss K
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(2009) Shedding of the junctional adhesion molecule JAM-A by the disintegrin and metalloproteinase ADAM17 modulates leukocyte recruitment. Blood 113:4799-809
Koenen R, Pruessmeyer J, Soehnlein O, Lindbom L, Kenne E Fraemohs L, Schwarz N, Reiss K, Zernecke A, Sarabi A, Hackeng T, Weber C, Ludwig A
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(2009) The good the bad and the ugly substrates for ADAM10 and ADAM17 in the brain, inflammation and cancer. Sem Cell Dev Biol 198:92-7
Pruessmeyer J, Ludwig A
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(2010) Distinct role of the intracellular C-terminus for subcellular expression, shedding and function of the murine transmembrane chemokine CX3CL1. Biochem Biophys Res Commun. 395:178-84
Andrzejewski MG, Koelsch A, Kogel T, Dreymueller D, Schwarz N, Ludwig A
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(2010) Improved synthesis of the ADAM10 inhibitor GI254023X. Neurodegener Dis 7:232-8
Hoettecke A, Foro S, Ludwig A, Schmidt B
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(2010) Sequential steps of leukocyte recruitment via the transmembrane chemokine CX3CL1. Mol Cell Life Sci 67:4233-48
Schwarz N, Pruessmeyer J, Hess MF, Pantaler E, Windoffer R, Voss M, Sarabi A, Weber C, Sechi A, Uhlig S, Ludwig A
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(2010) The disintegrin and metalloproteinase 17 (ADAM17) mediates inflammation-induced shedding of syndecan-1 and -4 by lung epithelial cells. J Biol Chem 285:555-64
Pruessmeyer J, Martin C, Hess FM, Schwarz N, Schmidt S, Kogel T, Hoettecke N, Schmidt B, Sechi A, Uhlig S, Ludwig A
