Elastin – Entstehung und Verbleib : Kumulative Habilitationsschrift

Abstract

Die in dieser kumulativen Habilitationsschrift vorgestellten Arbeiten widmeten sich der Entstehung, den Eigenschaften und der Schädigung des extrazellulären Strukturproteins Elastin. Als Hauptkomponente der elastischen Fasern trägt es wesentlich zur strukturellen Integrität und Biomechanik dynamischer Gewebe von Vertebraten bei. Molekulare Untersuchungen zur Bildung und Reifung Elastins verhalfen zu neue Erkenntnissen über die für die Funktion vertebraler Gewebe essenziellen posttranslationalen Modifikationen. Es konnte weiterhin nachgewiesen werden, dass die Aminoxidase LOXL2 mit dem Vorläufer Elastins interagiert und dabei die Bildung typischer nativer Quervernetzungen induziert. Auf diese Weise gelang auch die Herstellung elastinähnlicher Biomaterialien. Proteolytische Studien ermöglichten zudem neue Einblicke in die Schädigung elastischer Fasern und Freisetzung von Matrikinen durch extrazellulär relevante Enzyme der Familien der Matrix-Metallo-, Serin- und Cysteinproteasen.

The work presented in this cumulative habilitation thesis was dedicated to the formation, properties and damage of the extracellular structural protein elastin. As the main component of elastic fibres, it contributes significantly to the structural integrity and biomechanics of dynamic vertebrate tissues. Molecular studies of elastin formation and maturation revealed a better understanding of the post-translational modifications essential for vertebral tissue function. Furthermore, it could be demonstrated that the amine oxidase LOXL2 interacts with elastin’s precursor and induces the formation of typical native cross-links. In this way, it was possible to produce elastin-like biomaterials. Proteolytic studies further provided new insights into the damage of elastic fibres and release of matrikines by extracellularly relevant enzymes of the matrix metallo-, serine- and cysteine proteinase families.