Untersuchungen zu parazellulären Barriereeigenschaften von Claudinen

In multizellulären Organismen bilden Epithel- und Endothelzellen die äußere Begrenzung innerer und äußerer Körperoberflächen bzw. kleiden die Blutgefäße aus. So schaffen sie abgegrenzte Organkompartimente mit individuellen, der jeweiligen Funktion angepassten Bedingungen. Dazu muss die parazelluläre Diffusion von Stoffen eingeschränkt werden. Die Abdichtung des parazellulären Spalts erfolgt durch tight junctions (TJ). Claudine (Cld) bilden das strukturelle Rückgrat der TJ. Im Rahmen dieser Arbeit wurde erstmalig gezeigt, dass einzelne Aminosäuren der zweiten extrazellulären Schleife (2. EZS) eines Claudins für die parazelluläre Dichtigkeit essentiell sind. Aminosäuresubstitutionen in der 2. EZS von Cld5 führten nicht nur zum Verlust der durch Cld5wt bedingten parazellulären Abdichtung, sondern darüber hinaus zu einer geringeren parazellulären Dichtigkeit im Vergleich zur Vektorkontrolle. In einem weiteren Teil dieser Arbeit wurde mit einem Cld1-Peptid eine reversible Öffnung der TJ von epithelialen Zelllinien erzielt. Mit einem N-terminal verkürzten Clostridium perfringens Enterotoxin wurde ebenfalls eine Reduktion der parazellulären Dichtigkeit von Epithelzellen erzielt.

Autorentext

Christian Piehl, Dr. rer. nat.: Humanbiolgiestudium an der Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald mit dem Schwerpunkt Pharmakologie, Promotion im Jahr 2009 am Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie in Berlin mit dem Schwerpunkt Blut-Hirn-Schranken-Forschung.

Klappentext

In multizellulären Organismen bilden Epithel- und Endothelzellen die äußere Begrenzung innerer und äußerer Körperoberflächen bzw. kleiden die Blutgefäße aus. So schaffen sie abgegrenzte Organkompartimente mit individuellen, der jeweiligen Funktion angepassten Bedingungen. Dazu muss die parazelluläre Diffusion von Stoffen eingeschränkt werden. Die Abdichtung des parazellulären Spalts erfolgt durch tight junctions (TJ). Claudine (Cld) bilden das strukturelle Rückgrat der TJ. Im Rahmen dieser Arbeit wurde erstmalig gezeigt, dass einzelne Aminosäuren der zweiten extrazellulären Schleife (2. EZS) eines Claudins für die parazelluläre Dichtigkeit essentiell sind. Aminosäuresubstitutionen in der 2. EZS von Cld5 führten nicht nur zum Verlust der durch Cld5wt bedingten parazellulären Abdichtung, sondern darüber hinaus zu einer geringeren parazellulären Dichtigkeit im Vergleich zur Vektorkontrolle. In einem weiteren Teil dieser Arbeit wurde mit einem Cld1-Peptid eine reversible Öffnung der TJ von epithelialen Zelllinien erzielt. Mit einem N-terminal verkürzten Clostridium perfringens Enterotoxin wurde ebenfalls eine Reduktion der parazellulären Dichtigkeit von Epithelzellen erzielt.