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Teilprojekt 2

Beeinflussung der subzellulären Lokalisation von Pro-Caspase-1, RIP2, ASC und anderen CARD-Proteinen durch Mutationen im CASP1-Gen

Caspase-1 (IL-1β converting enzyme, ICE), ein proinflammatorisches Enzym, spielt bei der Pathogenese autoinflammatorischer Erkrankungen eine bedeutende Rolle. Nach Phagozyten-aktivierung erfolgt die Integration von Pro-Caspase-1 in Inflammasome sowie die Umwandlung in die aktive Caspase-1, welche durch proteolytische Spaltung die Reifung von IL-1β bewirkt. Unabhängig von der enzymatischen Aktivität ist Pro-Caspase-1 in der Lage, über die CARD Domäne mit anderen CARD-tragenden Proteinen zu interagieren. Ein Interaktionspartner ist RIP2 (receptor interacting protein 2). Die CARD-Caspase1-CARD-RIP2-Interaktion führt zur Aktivierung von NF-kB und somit weiterer proinflammatorischer Signalwege.

Ziel dieses Projekts ist es, die Auswirkungen von CASP1-Mutationen auf die subzelluläre Lokalisation der Pro-Caspase-1 und deren Bindungspartner RIP2 und ASC sowie auf die Heterodimerbildung und die Interaktion mit RIP2 mittels Fluoreszenzkreuz­korrelations­spektroskopie detailliert in vitro und in vivo zu untersuchen. Die erwarteten Ergebnisse sollen zu einem besseren Verständnis der Pathogenese von Autoinflammation beitragen.

Teilprojektleiter

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Prof. Dr. med. Sigrun R. Hofmann

Klinik und Poliklinik für Kinder- und Jugendmedizin
Universitätsklinikum Carl Gustav Caru


Mitarbeiter

Susanne Russ, MTA
Tel.: 0351-458 6883
Email:

Ausgewählte Publikationen

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Stein R, Kapplusch F, Heymann MC, Russ S, Staroske W, Hedrich CM, Rösen-Wolff A, Hofmann SR. Enzymatically Inactive Procaspase 1 stabilizes the ASC Pyroptosome and Supports Pyroptosome Spreading during Cell Division. J Biol Chem. 2016 Aug 26;291(35):18419-29.


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Heymann MC, Winkler S, Luksch H, Flecks S, Ritter L, Franke M, Ruß S, Özen S, Yilmaz E, Klein C, Kallinich T, Lindemann D, Brenner S, Ganser G, Roesler J, Rösen-Wolff A, Hofmann SR. Human procaspase-1 variants with decreased enzymatic activity are associated with febrile episodes and may contribute to inflammation via RIP2 and NFkB signaling. J Immunol. 2014 May 1;192(9):4379-85.

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Luksch H, Romanowski MJ, Chara O, Tüngler V, Caffarena ER, Heymann MC, Lohse P, Aksentijevich I, Remmers EF, Flecks S, Quoos N, Gramatté J, Petzold C, Hofmann SR, Winkler S, Pessler F, Kallinich T, Ganser G, Nimtz-Talaska A, Baumann U, Runde V, Grimbacher B, Birmelin J, Gahr M, Roesler J, Rösen-Wolff A. Naturally occurring genetic variants of human caspase-1 differ considerably in structure and the ability to activate interleukin-1β. Hum Mutat 2013;34(1):122-31.

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Aksentijevich I, Nowak M, Mallah M, Chae JJ, Watford WT, Hofmann SR, Stein L, Russo R, Goldsmith D, Dent P, Rosenberg HF, Austin F, Remmers EF, Balow JE Jr, Rosenzweig S, Komarow H, Shoham NG, Wood G, Jones J, Mangra N, Carrero H, Adams BS, Moore TL, Schikler K, Hoffman H, Lovell DJ, Lipnick R, Barron K, O'Shea JJ, Kastner DL, Goldbach-Mansky R. De novo CIAS1 mutations, cytokine activation, and evidence for genetic heterogeneity in patients with neonatal-onset multisystem inflammatory disease (NOMID): a new member of the expanding family of pyrin-associated autoinflammatory diseases. Arthritis Rheum 2002;46(12):3340-8.