Etablierung eines "Knock-In" Mausmodells zur in vivo Charakterisierung der physiologischen und pathophysiologischen Relevanz der Desensitisierung des Prostaglandin E2-Rezeptors, Subtyp EP4

• Applicant: Dr. Frank Neuschäfer-Rube
• Subject Area: Nutritional Sciences
• Term: from 2006 to 2009
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 19638111

Prostaglandin (PG)E2 wirkt auf seine Zielzellen durch die Bindung an vier unterschiedliche PGE2-Rezeptoren (EP-R), die zur Familie der heptahelikalen, G-Proteingekoppelten Rezeptoren gehören und als EP1-R bis EP4-R bezeichnet werden. Über die Bindung an den EP4-R schützt PGE2 den Darm vor einer chemisch-induzierten Colitis und ist andererseits an der Entstehung von Kolonkarzinomen beteiligt. Eine Aktivierung des EP4-R inhibiert die Cytokinfreisetzung aus Makrophagen und die Proliferation von T Zellen. Weiterhin hemmt PGE2 über den EP4-R die Differenzierung von Präadipozyten zu Adipozyten des Fettgewebes. In Zellkulturmodellen wird der EP4-R schnell Agonisten-induziert desensitisiert, d.h. von seinem Gs-Protein entkoppelt und in intrazelluläre Kompartimente internalisiert. Durch diese Desensitisierung, für die eine Phosphorylierung des Rezeptors in seiner C-terminalen Domäne und die Bindung des Adaptorproteins ß-Arrestin essentiell sind, wird die über den EP4-R vermittelte Signaltransduktion kontrolliert. In dem beantragten Projekt soll die physiologische Bedeutung der EP4-R Desensitisierung in einem Ganztiermodell untersucht werden. In der jetzt beantragten Periode des Projektes soll mit genetischen Methoden eine ¿Knock-In¿ Maus mit einem mutierten EP4-R erzeugt werden, von dem in vitro gezeigt wurde, dass er auf Grund von Mutationen in der Hauptphosphorylierungsstelle und ß-Arrestin-Interaktionsstelle nicht mehr desensitisiert werden kann. Die Signaltransduktionseigenschaften des Desensitisierungs-defizienten EP4-R sollen in Zellen dieser ¿Knock-in¿ Mäuse untersucht und mit denen des Wildtyp EP4-R verglichen werden. Weiterhin sollen die Auswirkungen einer EP4-R Desensitisierungsdefizienz in diesen Mäusen zunächst an den folgenden Modellsystemen zu physiologischen und pathophysiologischen Funktionen des EP4-R untersucht werden: 1. EP4-R vermittelte Inhibition der Differenzierung von Präadipozyten zu Adipozyten 2. Beteiligung des EP4-R an der Azoxymethan-induzierten Bildung von Kolonkarzinomen Im Rahmen eines Folgeantrags sollen dann weiterhin der EP4-R vermittelte Schutz der Darmmucosa vor einer Dextransulfat-induzierten Colitis und die EP4-R vermittelte Inhibition der Cytokinfreisetzung durch Makrophagen und Inhibition der T-Zellproliferation in den EP4-R Desensitisierungs-defizienten Mäusen analysiert werden.

• DFG Programme: Research Grants