Profiling of soluble and membrane-bound metalloproteinases: a targetted
proteomics approach
Datum: 19 december 2008
Promotie: T. Klein, 13.15 uur, Academiegebouw, Broerstraat 5,
Groningen
Proefschrift: Profiling of soluble and membrane-bound
metalloproteinases: a targetted proteomics approach
Promotor(s): prof.dr. R. Bischoff, prof.dr. H.T. Kauffman
Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen
Activiteitsafhankelijke proteomicstechnieken
Promovendus Theo Klein deed onderzoek naar de eiwitten MMP en ADAMs,
die in menselijke weefselcellen voorkomen. Deze eiwitten kunnen in de
toekomst wellicht van diagnostisch belang worden in de vroege
opsporing van ziekten. Klein ontwikkelde nieuwe methoden voor
selectieve analyse van actieve MMPs en ADAMs. Om dit te bereiken
gebruikte hij activiteitsafhankelijke proteomicstechnieken die
gebaseerd zijn op de interactie tussen synthetische enzymremmers en de
actieve proteinases.
Metzincins zijn zink (II) afhankelijke metalloproteinases die een
belangrijke rol spelen in de regulatie van extracellulaire matrix
(ECM). Bekende leden van deze familie zijn de matrix metalloproteases
(MMPs) en "a disintegrin and metalloproteases" (ADAMs). Disregulatie
van de proteolytische activiteit van deze enzymen kan leiden tot een
ongecontroleerde afbraak van ECM eiwitten en excessieve vrijgifte van
cytokines, chemokines en groeifactoren, wat kan leiden tot
ontwikkeling van diverse inflammatoire ziektebeelden zoals artritis,
pathologische remodelling van weefsels zoals in hartfalen en astma en
invasie en metastasering van tumoren.
Traditionele analysetechnieken zoals PCR of histochemische
eiwitbepalingen geven alleen een beeld van de totale hoeveelheid eiwit
die in een weefsel of monster aanwezig is, maar kunnen niet aantonen
of de eiwitten functioneel zijn of in een inactieve vorm. Zeker bij
analyse van (proteolytische) enzymen geeft dit een ernstige beperking
van de diagnostische waarde, aangezien juist de aanwezigheid van
functioneel, proteolytisch actief eiwit een indicatie is voor
ontwikkeling van een ziekte.
Dit proefschrift beschrijft de ontwikkeling van nieuwe methodologie
voor selectieve analyse van actieve MMPs en ADAMs. Om dit te bereiken
worden activiteitsafhankelijke proteomics technieken gebruikt die
gebaseerd zijn op de interactie tussen synthetische enzymremmers en de
actieve proteinases. Binnen dit project zijn probes ontwikkeld en
geëvalueerd die selectief actieve MMPs en ADAMs kunnen labelen in een
biologisch monster en gebruikt kunnen worden voor de visualisering van
actief proteinase. Verder zijn reversibele remmers geïmmobiliseerd en
gebruikt als ligand materiaal voor de selectieve verrijking van
actieve proteinases uit biologische monsters. Deze techniek is
geautomatiseerd door het materiaal te gebruiken in een platform voor
automatische solid phase extractie. Dit platform is gekoppeld aan een
HPLC-chip en massaspectrometer wat resulteerde in een volledig
automatisch analyse systeem dat MMPs zeer gevoelig kan meten en
identificeren (sub-nanomolair voor MMP-12 in urine).
Theo Klein (Staphorst, 1978) studeerde farmacie aan de
Rijksuniversiteit Groningen en deed zijn promotieonderzoek bij
afdeling Analytische biochemie, onderzoekschool GUIDE. Het werd
gefinancierd door de Stichting Technologie en Wetenschap STW.
Momenteel werkt Klein als wetenschappelijk medewerker bij Brains
Online in Groningen.
Rijksuniversiteit Groningen