Agonist-selektive Phosphorylierung und Dephosphorylierung des humanen Somatostatinrezeptors 5

Die Gruppe der Somatostatinrezeptoren, die aus fünf Subtypen besteht und zur Superfamilie der G-Protein-gekoppelten Rezeptoren gehört, bildet für die Diagnose und Therapie von neuroendokrinen Tumoren eine der wichtigsten pharmazeutischen Ziele. Besonders dem Somatostatinrezeptor 2 (sst2) kommt eine große Bedeutung als Zielstruktur bei der Therapie von Akromegalie-Patienten zu. Da der natürliche Ligand Somatostatin durch seine kurze Halbwertszeit als therapeutisches Mittel limitiert ist, wurden in den vergangenen Jahrzehnten Somatostatinanaloga entwickelt, die zum Teil eine höhere Affinität und eine besseres Wirkprofil am Rezeptor aufweisen als der natürliche Ligand. In den vergangenen Jahren zeigte sich jedoch, dass es häufig nach Langzeittherapien zu einem Wirkungsverlust von z.B. Octreotid auf die Karzinoide oder Hypophysenadenome kommen kann, was eng mit einem Verlust der sst2-Dichte auf den Zellen einhergeht. Da der Somatostatinrezeptor 5 (sst5) häufig mit dem sst2 auf diesen Tumoren koexprimiert wird, wurden neue Somatostatinanaloga wie Pasireotid (SOM230) entwickelt, die über ein breiteres Wirkspektrum und Bindungsprofil verfügen als Octreotid. Im Gegensatz zum sehr gut untersuchten molekularen Wirkmechanismen des sst2 ist nur sehr wenig über die Regulierung des sst5 bekannt. Deshalb wurden in dieser Arbeit phosphorylierungsspezifische Antikörper generiert und charakterisiert, die zur Aufklärung der Regulierung des sst5 nach Stimulierung mit verschiedenen Agonisten, wie SS-14, Octreotid oder Pasireotid, beitragen sollten. Es wurden durch Inhibitor- und siRNA-Knockdown-Untersuchungen sowie durch Western Blot und immunzytochemische Studien gezeigt, dass SS-14, den stärksten, Pasireotid und L817,818 (sst5-Agonist) einen partiellen und Octeotid und KE108 gar keinen Effekt auf die Phosphorylierung der zwei untersuchten Threonine an den Positionen 333 und 347 des C-Terminus sowie auf das Internalisierungsverhalten des sst5 haben. Erstmals konnte für den sst5 nachgewiesen werden, dass er homolog durch die GRK2 an der agonisten-induzierbaren Stelle T333 phosphoryliert wird, während die Position T347 konstitutiv phosphoryliert war. Auch konnte gezeigt werden, dass es beim sst5 im Vergleich zum sst2 sowohl zu einer schnelleren Phosphorylierung als auch zu einer rascheren Dephosphorylierung nach Agonistengabe kam. Es konnte in dieser Arbeit auch das verantwortliche dephosphorylierende Enzym und die zugehörige katalytische Untereinheit, die PP1γ, identifiziert werden