New insights in the degradation of elastin and collagens by matrix metalloproteinases

Abstract

Im Rahmen dieser Dissertation wurden auf der Massenspektrometrie (MS) basierende analytische Methoden entwickelt, um die molekularen Grundlagen des Abbaus von Elastin und seinem Vorläufer Tropoelastin unter Einfluss dreier Matrixmetalloproteasen (MMPs) zu untersuchen. Die Abbauvorgänge sowie daraus resultierende Produkte wurden mit Hilfe von komplementären massenspektrometrischen Methoden basierend auf verschiedenen Massenanalysatoren und Ionisationstechniken umfassend charakterisiert. Im Rahmen der Studie wurde weiterhin versucht, Determinanten für die Spaltungen bezüglich der Aminosäurereste, die mit den S4-S4‘ Subsites der katalytischen Domänen interagieren, vergleichend zu untersuchen. Des Weiteren wurden einige der beobachteten Spaltspezifitäten mit Hilfe von Molekulardesign erklärt, wobei die 3D-Kristallstrukturen der MMPs im Komplex mit aus dem Substrat entstandenen Peptiden zum Einsatz kamen. Im zweiten Teil der Dissertation wurden ähnliche analytische Methoden verwendet, um die Rolle von MMP-12 beim Abbau von Kollagenen zu untersuchen. Es gelang, eindeutig zu bestätigen, dass die katalytische Domäne von MMP-12 Kollagen Typ I und Typ III abzubauen vermag.