Stephan Weng

Rolle der Proteinkinase C bei der Wirkung antiarrhythmischer Peptide

Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades Doktor der Medizin (Dr. med.) vorgelegt an der Medizinischen Fakultät der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
verteidigt am 10.12.2003

Abstract
Antiarrhythmische Peptide erhöhen den Gap-Junction-Strom in Kardiomyozytenpaaren und verbessern somit die Kopplung im Herzmuskelgewebe. Um diesen Mechanismus aufzuklären, untersuchten wir die Effekte des antiarrhythmischen Peptides AAP10 (NH2-Gly-Ala-Gly-4Hyp-Pro-Tyr-COOH) an adulten Meerschweinchenkardiomyozyten. Mit Hilfe der Doppel-Zell-Voltage-Clamp-Technik fanden wir an Herzmuskelpaaren eine gleichbleibende Abnahme der Gap-Junction-Leitfähigkeit mit der Zeit (-343 ± 208 pS/min [Schaefer et al. 1999]). Unter Kontrollbedingungen führte AAP10 (50 nmol/l) zu einer Umkehrung des Rundown und zu einer Zunahme der Gap-Junction-Leitfähigkeit (+406 ± 219 pS/min, P<0,05). Der Effekt des AAP10 konnte signifikant durch die PKC-Subtyp-spezifischen Inhibitoren HBDDE (PKC und PKC, -258 ± 205 pS/min) und CGP54345 (PKC, -351 ± 204 pS/min), sowie durch den metabolischen Inhibitor Monensin (blockiert den Golgi-Apparat, -455 ± 105 pS/min) antagonisiert werden.
Schlußfolgerung:
1) AAP10 steigert die Gap-Junction-Leitfähigkeit in adulten Kardiomyozyten
2) AAP10 wirkt über die PKC und führt so zu einer gesteigerten Phosphorylierung des Cx43 und
3) möglicherweise Steigerung der Phosphorylierung des Cx43 im Golgi-Apparat

Antiarrhythmic peptides enhance gap junction current in pairs of cardiomyocytes and coupling in cardiac tissue. To elucidate the underlying mechanisms, we investigate the effects of the antiarrhythmic peptide AAP10 (NH2-Gly-Ala-Gly-4Hyp-Pro-Tyr-COOH) on pairs of adult guinea pig ventricular cardiomyocytes. By using a double-cell voltage clamp technique in pairs of cardiomyocytes, we found that gap junction conductance steadily decreased with time (by -343 ± 208 pS/min [Schaefer et al. 1999]). Under control conditions using 50nmol/L AAP10 reversed this rundown and increased gap junction conductance (by +406 ± 219 pS/min, P<0,05). This effect of AAP10 could be significantly antagonized by the proteinkinase C (PKC) subtype-specific inhibitor HBDDE (PKC and PKC, by -258 ± 205pS/min) and CGP54345 (PKC, by -351 ± 204pS/min), and by the metabolic inhibitor monensin (blockage in the Golgi, by -455 ± 105 pS/min).
Conclusions:
1) AAP10 increases gap junction conductance in adult cardiomyocytes,
2) AAP10 exerts its effect via enhanced PKC-dependent phosphorylation of Cx43, and
3) possible enhanced phosphorylation of Cx43 in the Golgi

Keywords:
Connexin, interzelluläre Kopplung, Antiarrhythmisches Peptid, Herzmuskelzelle, Voltage-Clamp-Technik, Patch-Clamp-Technik, Proteinkinase C, PKC

connexin, intercellular coupling, antiarrhythmic peptide, cardiomyocyte, voltage-clamp- technique, patch-clamp-technique, proteinkinase C, PKC

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Inhaltsverzeichnis
Titelblatt, Referat, Inhaltsverzeichnis, Abkürzungen und Symbole
1. Einleitung und Fragestellung (1-8)
2. Material (9-15)
3. Methoden (16-36)
4. Ergebnisse (37-51)
5. Diskussion (52-66)
6. Zusammenfassung (67-68)
7. Literatur (69-80)
8. Thesen (81)
Publikationen