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Die Bedeutung des zytosolischen Renins und des Renin Binding Proteins für das Überleben von Herzzellen unter Glucosedepletion

  • Das Ziel dieser Arbeit lag in der Untersuchung der Rolle des Renin Binding Proteins (RenBP) bei der kardioprotektiven Wirkung des zytosolischen Renins in H9c2 Zellen, die einer Glucosedepletion ausgesetzt waren. Die Ergebnisse der Immunhistochemie ließen eine Kolokalisation beider Proteine nach Glucosedepletion erkennen. Mittels chemischen Detergenzien und Renin gelang im Nativen Western Blot die Unterscheidung zwischen RenBP Homodimer, Heterodimer und Monomer. Ein artifizieller ATP-Mangel durch Apyrase, ähnlich der Glucosedepletion, bewirkte eine Heterodimerbildung. Allerdings gelang mit dieser Methode kein Nachweis des endogenen zytosolischen Renins mit dem verwendeten Antikörper. Der Abfall der NAGE-Aktivität unter Überexpression des zytosolischen Renins und Glucosemangel in Zusammenhang mit den bisher erhobenen Ergebnissen konnte die initial vermutete Interaktion zwischen RenBP und zytosolischen Renin bestätigen. Im zweiten Teil der Arbeit sollte geklärt werden, ob ein RenBP Knock down ähnliche Effekte ausübt, wie eine Interaktion zwischen RenBP und zytosolischem Renin. Der Knock down hatte keinen Einfluss auf die Nekroserate unter Kontrollbedingungen. Im Gegensatz zu den Kontrollzelllinien konnte bei Zellen mit einem milden RenBP Knock down ein weiterer Glucosedepletion-induzierter Anstieg der Nekroserate vermieden werden. Anhand dieser Daten schlussfolgern wir, dass unter Ischämie-relevanten Bedingungen, wie einer Glucosedepletion, die zytosolische Bildung von RenBP-Renin-Heterodimeren mit einer Zellprotektion assoziiert ist. Weitere Untersuchungen müssen nach kritischer Betrachtung dieser Erkenntnis zur Verifizierung folgen. Insgesamt weisen die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit auf die Notwendigkeit des RenBP beim zytoprotektiven Effekt des zytoslischen Renins in H9c2 Zellen hin. Neben der Suche anderer Interaktionspartner für das zytosolische Renin ist zudem die Klärung des Stellenwertes des RenBP im Zellmetabolismus mit Auswirkung auf Prozesse wie Sialisierung und Glykosylierung zukünftig notwendig.
  • The aim of the present study was the investigation of the Renin binding protein (RenBP) and its influence on the protective function of the cytosolic renin isoform under glucose starvation in H9c2 cardiomyoblasts. Confocal microscopy showed a colocalisation after glucose depletion of the proteins. With Native Western Blot it was possible to distinguish between RenBP homodimer, heterodimer and monomer after adding Renin and chemical detergents to the cell extract. An artificial lack of ATP, like under glucose depletion, was generated in those extracts via apyrase. Here RenBP heterodimers could be confirmed. Unfortunately the cytosolic Renin was not detectable in Native Western Blot. The reduction of NAGE activity was observed after glucose starvation only in cells overexpressing the cytosolic Renin. Taken all the results together they strongly indicate the interaction of the cytosolic Renin and RenBP in H9c2 cells under glucose starvation. Next, the effects of a lack of RenBP in H9c2 cells was studied and should lead to similar effects on the rate of necrosis like the cytosolic Renin. Therefore a RenBP knock down was generated with siRNA transfection in H9c2 cells. Rate of necrosis was equal to controls under basal condition. After 24h glucose starvation, rate of necrosis increased in control cells, but not in cells with mild knock down of RenBP. Hence we conclude that heterodimer formation of cytosolic Renin and RenBP in ischemia like condition like glucose starvation is associated with the cell protection of the cytosolic Renin. Further studies need to prove these findings. In summary the results of this study indicate the necessity of the RenBP for the protective effects of the cytosolic Renin in H9c2 cells. Both discovering other target proteins for the cytosolic Renin and investigating the relevance of the RenBP in cell metabolism with effects on sialylation and glycosylation are essential steps in understanding the protective mechanism of the cytosolic Renin.

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Metadaten
Author: Tim Kowoll
URN:urn:nbn:de:gbv:9-opus-22413
Title Additional (English):The relevance of the cytosolic Renin and the Renin Binding Protein for the survival of cardiomyocytes under glucose starvation
Referee:Prof. Dr. med. Jörg Peters, Prof. Dr. rer. nat. habil. Henning Morawietz
Advisor:Prof. Dr. med. Jörg Peters
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Year of Completion:2018
Date of first Publication:2018/07/05
Granting Institution:Universität Greifswald, Universitätsmedizin
Date of final exam:2018/07/02
Release Date:2018/07/05
Tag:RenBP, Renin, Renin Binding Protein
RenBP, Renin Binding Protein, Zytosolisches Renin, cytosolic Renin
GND Keyword:Renin
Pagenumber:111
Faculties:Universitätsmedizin / Institut für Physiologie
DDC class:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 610 Medizin und Gesundheit