Processing of regulatory peptides at phenylalanyl residues: characterisation of a new processing site

Ph.d.-afhandlingen er udarbejdet under min ansættelse på klinisk biokemisk afdeling, Rigshospitalet, med det formål at karakterisere et nyt spaltningsmotiv for peptidhormoner ved brug af mavesæksekstrakter fra høns som modelsystem.

Peptidhormoner syntetiseres som præprohormoner, der efter intracellulær processering danner biologisk aktive hormoner. De klassiske spaltningssteder i prohormoner er ved mono- og dibasiske aminosyrer. Endoproteolytisk spaltning ved andre aminosyrer er sparsomt beskrevet. Vores laboratorium har tidligere identificeret fire biologisk aktive former af peptidhormonet gastrin i ventriklen fra høns, hvor de tre former kunne være dannet ved specifik spaltning efter en ikkebasisk aminosyre, phenylalanin (post-Phe).

Specifikke antistoffer for de relevante processeringsprodukter, der er fremkommet ved spaltning ved post-Phe i hønsegastrin, blev produceret og videre anvendt i sekvensspecifikke radioimmunanalyser og immunhistokemiske undersøgelser. Resultaterne støttede hypotesen om eksistens af en specifik endoprotease, der kan spalte peptider ved post-Phe-sekvenser. Efterfølgende resultater fra in vitro-enzymassay til karakterisering af endoproteaseaktiviteten viste, at enzymet er en aspartatprotease og ikke en serinprotease som de klassiske processeringsenzymer. To aspartatproteaser, cathepsin D og cathepsin E, blev undersøgt for deres endoproteolytiske aktivitet i en endokrin cellelinje. Præliminære resultater tydede på, at en anden aspartatprotease formentlig er ansvarlig for post-Phe-spaltning af gastrin.

Enzymaktivitet blev endelig identificeret i ekstrakter af hønsemuskel samt hjerte- og prostatavæv fra mennesker, hvilket indikerer, at enzymet ikke kun er ansvarlig for spaltning i de gastrinproducerende G-celler, men kan have en mere generel biologisk betydning.

Forf.s adresse: Åtoften 83, 2990 Nivå. E-mail: hanj@lundbeck.com

Forsvaret finder sted den 5. april 2002, kl. 14.00, Auditorium 93, Rigshospitalet.

Bedømmere: Lektor, dr.med. Carolyn F. Deacon, specialkemiker, ph.d. Steen B. Mortensen og Jan Fahrenkrug.

Vejledere: Dr.scient. Anders H. Johnsen, cand.polyt., ph.d. Jens R. Bundgaard og Jens F. Rehfeld.