Z Gastroenterol 2006; 44 - P321
DOI: 10.1055/s-2006-950925

Die Hämopexin-ähnliche Dömane der Matrix Metalloproteinase-9 (MMP-9) bindet an Komponenten der Extrazellulären Matrix

M Burg-Roderfeld 1, M Roderfeld 1, S Wagner 2, E Roeb 1
  • 1Universitätsklinikum Gießen, Gießen, Germany
  • 2Universitätsklinikum Aachen, Aachen, Germany

Einleitung: Metastasierende Zellen migrieren aus dem Primärtumor und werden mit dem Blutstrom zum Zielorgan transportiert. Nach der Adhäsion an das Endothel migrieren die Zellen ins Gewebe und bilden dort sekundäre Tumore, wie z.B. beim kolorektalen Karzinom. Die Degradation der Extrazellulären Matrix (ECM) spielt dabei eine wichtige Rolle. Die MMP-9 ist in hohem Maße an diesen proteolytischen Prozessen beteiligt und daher von besonderer Bedeutung.

Ziele: In dieser Studie wurden mittels Surface Plasmon Resonance (SPR)- Bindungsstudien die Affinitäten des Proenzyms und der Hämopexin-ähnlichen Dömane der MMP-9 (MMP-9 PEX) gegenüber Komponenten der ECM (Kollagen Typ I, Kollagen Typ IV, Gelatine, Elastin, Fibrinogen) ermittelt und miteinander verglichen.

Methodik: SPR-Bindungsstudien wurden mit verschiedenen Konzentrationen ProMMP-9 und rekombinanter MMP-9 PEX durchgeführt. Zur Messung wurde der IASYS optical biosensor (Fisons) verwendet. Die Assoziations- und Dissoziationsaffinogramme wurden mit der FASTfit software ausgewertet (nichtlineares System, Marquardt-Levenberg-Algorithmus).

Ergebnisse: Sowohl ProMMP-9 als auch MMP-9 PEX besitzen für alle untersuchten Proteine Bindungsstellen. Die höchsten Affinitäten wurde für die Bindungen von ProMMP-9 an Kollagen Typ IV (KD=3,08×10-11M) und an Elastin (KD=6,28×10-11 M) ermittelt, während die entsprechenden Affinitäten für MMP-9 PEX um das 104 fache geringer waren. Für die Bindung zwischen ProMMP-9 und Fibrinogen wurde ein ~103 mal höherer Wert (KD=1,51×10-9 M) gemessen als für die Bindung von Fibrinogen an MMP-9 PEX (KD=1,26×10-6 M). Im Gegensatz dazu besitzt die MMP-9 PEX im Vergleich zur ProMMP-9 für Kollagen Typ I (KD=4,44×10-7 M) nur eine um den Faktor 10 und für Gelatine (KD=2,95×10-7 M) nur eine um den Faktor 9 geringere Affinität.

Schlussfolgerung:

1. ProMMP-9 bindet mit hoher Affinität die Hauptkomponenten der Basalmembran.

2. Die MMP-9 PEX besitzt Bindungsstellen für Kollagen Typ I und Gelatine, eine schwächere Bindungsstelle für Fibrinogen und geringe Affinitäten zu Elastin und Kollagen Typ IV.

3. Durch die Bindungsstellen kann MMP-9 PEX z.B. als kompetitiver Inhibitor zur Hemmung der MMP-9 eingesetzt werden und ist damit ein potentieller, lokaler Inhibitor der frühen Metastasierung.