Molekulare Mechanismen des Sauerstoff-Sensing: Funktionell-genetische Untersuchungen der Sauerstoff-Sensoren in der Maus, im Zebrafisch und im experimentellen Pankreaskarzinom

• Antragsteller: Professor Dr. Martin A. Schneider
• Fachliche Zuordnung: Allgemein- und Viszeralchirurgie
• Förderung: Förderung von 2004 bis 2007
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5430842

Hypoxie beeinflusst die Genexpression betroffener Gewebe in entscheidener Weise: Unter anderem führt die Akkumulation des Hypoxie Induzierbaren Faktors HIF zu einer gesteigerten Expression des Vaskulären Endothelialen Wachstumsfaktors VEGF und stimuliert so die Neubildung von Blutgefäßen. Klinisch sind diese Vorgänge bei ischämisch bedingten Erkrankungen und bei Tumorerkrankungen von großer Bedeutung. Über die molekularen Sauerstoff-Sensoren, die der HIF-Aktivierung zugrundeliegen, ist wenig bekannt. Wesentliche Bedeutung scheinen die ProlylHydroxilase (PHD)-Enzyme zu haben, die unter normoxischen Bedingungen den Abbau von HIF einleiten. Im beantragten Projekt soll die Funktion der drei bekannten PHD-Enzyme (PHD-1, -2, -3) in der Embryonalentwicklung und Tumorgenese untersucht werden: 1. Es werden genmanipulierte knock-out Mäuse für alle drei PHDEnzyme hergestellt und einer phänotypischen Analyse unterzogen. Die Ausschaltung der PHD-Gene erfolgt sowohl konstitutiv als auch gewebsspezifisch in Herz und Gehirn. 2. Die Bedeutung PHD-Enzyme für Tumorangiogenese und -wachstum wird durch stabile Expression im experimentellen Pankreaskarzinom untersucht. 3. In einer knock-out Studie am Zebrafisch-Modell wird die Funktion der PHD-Enzyme bei der embryonalen Gefäßentwicklung untersucht. Durch die Aufklärung der molekularen Mechanismen des Sauerstoff-Sensing sollen Möglichkeiten zur therapeutischen Inhibierung (bei Malignomen) oder Aktivierung (bei ischämischen Erkrankungen) von HIF erarbeitet werden.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien