Wirkung der proinflammatorischen Zytokine TNFα und IL-1β auf die Aktivität und die Proteinmenge der Dual-Leucine-Zipper-Bearing Kinase in einer Betazelllinie

Abstract

Beim Diabetes mellitus Typ 2 kommt es durch eine Dysbalance von Replikation und Apoptose der pankreatischen Betazellen sowie durch eine periphere Insulinresistenz zu einer gestörten Glukosehomöostase. Die proinflammatorischen Zytokine TNFα und IL-1β sind dabei wichtige pathogene Effektoren, wobei die Signaltransduktion, über die sie auf die Betazellen wirken, noch nicht vollständig geklärt ist. Die MAP3K DLK ist eine wichtige Komponente in der Regulation des programmierten Zelltodes, da sie neben der Aktivierung der JNK mit ihren proapoptotischen Einflüssen auch den Transkriptionsfaktor CREB inhibiert, wodurch dessen antiapoptotische Funktion reduziert wird. In der vorliegenden Arbeit wird der Einfluss besagter Zytokine auf die katalytische Funktion der DLK und auf die ihr im MAPK-Signalweg untergeordnete JNK in der insulinproduzierenden Betazelllinie HIT-T15 untersucht. In in-vitro-Kinase-Assays mit immunpräzipitierter DLK konnte eine TNFα-induzierte Aktivierung d! er katalytischen Funktion der DLK nachgewiesen werden und durch Reduktion der zellulären DLK in Folge des Einsatzes von DLK-RNAi zeigte sich eine Beteiligung dieser Proteinkinase an dem TNFα-induzierten JNK-Signalweg. Des Weiteren kam es unter der Inhibition der JNK zu einer Reduktion der katalytischen Aktivität der DLK, was die Vorstellung stützt, dass diese Bestandteile des MAPK-Signalweges in einer Signal-amplifizierenden Feedback-Schleife miteinander verbunden sind. Für die Beteiligung der DLK an der IL-1β-induzierten JNK-Aktivierung konnten in den analog zu den Versuchen mit TNFα durchgeführten in-vitro-Kinase-Assays keine Belege gefunden werden, somit sind andere MAP3Ks für die Aktivierung der JNK in den HIT-T15-Zellen zu erwägen. Beide Zytokine führen im Immunoblot-Verfahren zu einer Reduktion der DLK-Proteinmenge, eventuell im Rahmen eines Schutzmechanismus der Betazellen. Diese Reduktion wird eher durch proteasomale Degradation des Proteins als durch ein! e Hemmung der Proteinsynthese verursacht und erfolgt nur in A! bhängig keit der intakten katalytischen Funktion der DLK. In Zusammenschau der vorliegenden Ergebnisse ist davon auszugehen, dass die DLK in Abhängigkeit von ihrer katalytischen Funktion an dem Zytokin-induzierten Untergang der Betazellen beteiligt ist.