Selenium Binding Protein 2 zeigt eine verminderte Expression in fibrotischer Leber: Ergebnisse einer Difference In Gel Electrophoresis (DIGE)-Analyse

Hintergrund: In den letzten Jahren hat die Proteomanalyse mehr und mehr an Bedeutung gewonnen. Die zweidimensionale (2D) Gelelektrophorese ist eine weit verbreitete Methode, um das Proteinmuster zweier Proben miteinander zu vergleichen (z.B. gesund vs. krank) und Unterschiede im Proteinmuster zu ermitteln. Bisher stellen Gel zu Gel Variationen und daraus resultierende Artefakte bei der Detektion von Expressionsunterschieden ein wesentliches Problem der 2D-Gelelektrophorese dar.

Methode: Die (DIGE)-Methodik ermöglicht das Auftrennen zweier Proteome im selben Gel. Die zu vergleichenden Proteinlysate werden mit unterschiedlichen Fluoreszenzfarbstoffen markiert (Cy3 und Cy5) und in einem Gel aufgetrennt. Ein weiterer Vorteil von DIGE ist die Möglichkeit, durch einen internen Standard, (Cy2 markiert) eine quantitative Expressionsanalyse zu ermöglichen. Differentiell exprimierte Proteine werden aus dem Gel eluiert, mittels “Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization Mass Spectrometry“ (MALDI-MS) analysiert und durch Datenbankrecherche (MASCOT) identifiziert. Die Untersuchungen wurden am BALB/c-CCl₄-Modell im Vergleich zu gesunden Mäusen (BALB/c-Öl) ausgeführt.

Ergebnisse: Unter den mittels DIGE gefundenen differentiell exprimierten Proteinen waren einige als fibroserelevant bereits vorbeschrieben, wie z.B. Transferrin, Aldehyde Dehydrogenase 1und 2, Glutathione S- Transferase und Serine Protease Inhibitor. Zusätzlich konnten wir neue, im Kontext der hepatischen Fibrose noch nicht bekannte Proteine identifizieren, wie Formyl-Tetrahydrofolat Dehydrogenase, Carbamoyl-Phosphat Synthase Similar Protein und Selenium Binding Protein 2 (SBP2). Den größten Expressionsunterschied wies SBP2 auf mit einer 3,8 fach schwächeren Expression im CCl₄-Modell. SBP2 wird hauptsächlich in der Leber exprimiert, wobei es sich um ein zytosolisches Protein handelt, dessen Funktion bisher weitgehend unbekannt ist. Durch Lightcycler und Westernblot-Analysen konnte die signifikant verminderte Expression von SBP2 in der Leberfibrose bestätigt werden.

Schlussfolgerung: DIGE eröffnet die Möglichkeit, neue fibroserelevante Proteine zu detektieren. SBP2 ist ein Protein mit bisher unbekannter Funktion, das in der fibrotischen Leber vermindert exprimiert wird. Ob das SBP2 einen protektiven Effekt bei der Fibrogenese ausübt, muss mit weiteren (z.B. transgenen) tierexperimentellen Ansätzen überprüft werden.

Key words

DIGE - Hepatische Fibrose - Selenium Binding Protein 2