Die Aufgabe dieses Teilprojektes ist, das Protein SPINK1 (Serin Protease Inhibitor Kazal-Type 1) und seine Wechselwirkung mit Autoantikörpern zu untersuchen. Die physiologische Aufgabe von SPINK1 ist die Hemmung des Verdauungsenzyms Trypsin innerhalb des Pankreas, wo Trypsin als inaktives Vorläuferenzym gespeichert wird. Eine vorzeitige Aktivierung führt ohne die hemmende Funktion von SPINK1 zum Selbstverdau des Pankreas und anschließend zur Pankreatitis. Defektes SPINK1 ausgelöst zum Beispiel durch Mutationen ist assoziiert mit chronischer Pankreatitis (CP). Am endoplasmatischen Retikulum (ER) angesammeltes defektes und fehlgefaltetes SPINK1 führt zu ER-Stress und begünstigt damit die Entwicklung von Pankreas-Erkrankungen. Bis zu 25 % der CP-Patienten tragen die SPINK1-Mutation N34S in sich. Da diese Mutation allerdings auch in bis zu 2,5 % der gesunden Bevölkerung vorkommt und ein ähnlicher inhibitorischer Effekt auf Trypsin wie beim Wildtyp festzustellen ist, kann sie nicht der einzige Auslöser der Erkrankung sein. Stattdessen ist es eher ein Risikoindikator für die Entwicklung einer CP. Ein zweiter auslösender Faktor muss beteiligt sein. Des Weiteren wurde in bis zu 43 % der CP-Patienten Autoantikörper gegen SPINK1 gefunden. Der Zusammenhang dieser Faktoren soll in diesem Projekt untersucht werden. Dazu wird im ersten Schritt die Sekundärstruktur und Konformation von Wildtyp und N34S Mutation untersucht. Die eventuellen Konformationsänderungen werden im nächsten Schritt auf ihre Relevanz für die Antikörperbindung untersucht. Dazu wird die Bindungsaffinität zwischen den Autoantikörpern und den SPINK1-Varianten unter verschiedenen experimentellen Bedingungen mittels Einzelmolekül-Kraftmikroskopie (single molecule force spectroscopy) bestimmt. Hieraus ergibt sich die Möglichkeit einen Test zu entwickeln, durch den sich mit sehr viel höherer Sensitivität als bisher mögliche Antikörper gegen SPINK1 detektieren und quantifizieren lassen. Damit ließe sich für Untersuchungen am Menschen ein weitverbreitetes Problem klinischer Autoantikörpertests lösen und für die Detektion von SPINK1 Autoantikörpern ein Assay optimieren.
Projektleiterin
Prof. Dr. rer. nat. Mihaela Delcea
Projektmitarbeitende
Ehemalige Projektmitarbeitende