Protektive Rolle von Thioredoxin-1 und seinen Interaktionspartnern in kardiovaskulären Erkrankungen

Zentrale Prozesse in der vaskulären Homöostase, die von Endothelzellen reguliert werden, sind deren Schutz gegen Apoptose, die Adhäsion von inflammatorischen Zellen und die Fähigkeiten in Wunden migrieren zu können. Während der letzten Jahre wurde deutlich, dass diese Prozesse intakte und aktive Mitochondrien in Endothelzellen benötigen. Der Fakt dass Thioredoxin-1 (TXN) im kardiovaskulären System die transkriptionelle Aktivität von NF-E2-Related Factor 2 (NRF2) stimuliert, was in einer Hochregulation von mitochondrialen Proteinen der oxidativen Phosphorylierung und des Tricarbonsäurezyklus resultiert, legt nahe, dass TXN und NRF2 eine Rolle in Mitochondrienfunktionen spielen. Darüberhinaus wurden neue NRF2 Zielgene gefunden wie z.B. die Gene für Nuclear Respiratory Factor 1 und Peroxisome Proliferator-Activated Receptor Gamma Coactivator 1alpha, welche essentiell für Mitochondrienbiogenese und -funktion sind. Daher scheinen NRF2 und TXN wichtig dafür zu sein, mitochondrialer Dysfunktion im kardiovaskulären System entgegenzuwirken.

Basierend auf dem Zusammenhang zwischen TXN und NRF2 sind die Ziele des gemeinschaftlichen Projekts mit dem Labor von Prof. Leitinger an der University of Virginia, Charlottesville, Virginia, USA 

(1) die Untersuchung der Mechanismen der Regulation der TXN/NRF2 Interaktion in Endothelzellen, Makrophagen und dendritischen Zellen und

(2) die Aufklärung der funktionellen Konsequenzen dieser Interaktion mit einem Fokus auf Mitochondrienfunktionen, Redoxregulation und inflammatorische Reaktionen.


  1. Gonnissen, S.*, Ptok, J.*, Goy, C., Jander, K., Jakobs, P., Eckermann, O., Kaisers, W., von Ameln, F., Timm, J., Ale-Agha, N., Haendeler, J.**, Schaal, H.**, and Altschmied, J.** (2019). High Concentration of Low-Density Lipoprotein Results in Disturbances in Mitochondrial Transcription and Functionality in Endothelial Cells. Oxid Med Cell Longev 2019
  2. Dyballa-Rukes, N.*, Jakobs, P.*, Eckers, A.*, Ale-Agha, N., Serbulea, V., Aufenvenne, K., Zschauer, T.C., Rabanter, L.L., Jakob, S., von Ameln, F., Eckermann, O., Leitinger, N., Goy, C., Altschmied, J., Haendeler, J. (2017) The anti-apoptotic properties of APEX1 in the endothelium require the first twenty amino acids and converge on Thioredoxin-1. Antioxid Redox Signal. 26, 616-629.
  3. Jakobs, P.*, Serbulea, V.*, Leitinger, N., Eckers, A., Haendeler, J. (2017) Nuclear factor (erythroid-derived 2)-like 2 and Thioredoxin-1 in atherosclerosis and ischemia/reperfusion injury in the heart. Antioxid Redox Signal. 26, 630-644.
  4. Goy, C.#, Czypiorski, P.#, Altschmied, J.#, Jakob, S., Rabanter, L.L., Brewer, A.C., Ale-Agha, N., Dyballa-Rukes, N., Shah, A.M., Haendeler, J. (2014) The imbalanced redox status in senescent endothelial cells is due to dysregulated Thioredoxin-1 and NADPH oxidase 4. Exp Gerontol. 56, 45-52 (# contributed equally).
  5. Zschauer, T.-C., Matsushima, S., Altschmied, J., Shao, D., Sadoshima, J., Haendeler, J. (2013) Interacting with Thioredoxin-1 – disease or no disease? Antioxid. Redox. Signal. 18, 1053-1062.
  6. Zschauer, T.-C., Kunze, K., Jakob, S., Haendeler, J.*#, Altschmied, J.# (2011) Oxidative stress induced degradation of Thioredoxin-1 and apoptosis is inhibited by Thioredoxin-1/actin interaction in endothelial cells. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol., 31, 650-656.

Dieses Projekt wird im Rahmen des Internationalen Graduiertenkollegs 1902 (P2) durch die DFG gefördert. Link zur website: www.irtg1902.hhu.de

Kontakt:
Prof. Dr. Judith Haendeler - juhae001@hhu.de
Dr. Philipp Jakobs - philipp.jakobs@hhu.de
M.Sc. Dennis Merk - dennis.merk@hhu.de
B.Sc. Fiona Cox - fiona.cox@hhhu.de
Julia Rosen - julia.rosen@hhu.de
Dr. rer. nat. Nadine Dyballa-Rukes - nadine.dyballa@hhu.de
Dipl. Biol. Olaf Eckermann - olaf.eckermann@hhu.de


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