Molecular mechanisms of neuronal anti-apoptotic processes regulated by the serine protease activated protein C

Glutamatanhäufung im zentralen Nervensystem während eines akuten ischämischen cerebrovaskularen Insults wirkt exzitotoxisch. Dies wird durch das Auftreten einiger Serinproteasen im Gehirn begleitet, wie das aktivierte Protein C (APC) welches antithrombotische und zytoprotektive Effekte hat. Wir haben gezeigt, dass APC hippokampale und kortikale Neuronen bei Glutamat-Exitotixität gegen Apoptose schützt. Hier studieren wir, ob neuronale Apoptose nach Ischämie und Excitotoxizität über den Caspase-abhängigen Weg läuft. Dieser ist mit Freisetzung von Cytochrom C aus Mitochondrien und der Caspase- Kaskade verbunden. Drüber hinaus betrachten wir den Caspase-unabhängigen Weg, der durch die Freisetzung des Apoptose-induzierenden Faktors aus Mitochondrien gegeben ist. Wie wir zeigten, verhindert APC die Glutamat-induzierte Aktivierung und Translokation von NF-kappaB-p65 in den Kern hippokampaler Neurone. Ziel dieses Projektes ist es, die NF-kappaB-Abhängigkeit und -Unabhängigkeit neuroprotektiver Mechanismen von APC zu erforschen. Dabei richtet sich unser Augenmerk auf die Untersuchung molekularer Mechanismen der anti-apoptotischen Effekte von APC sowie die Rolle des NF-kappaB während der Regulation der Glutamat-vermittelten Excitotoxizität durch APC.

Glutamate accumulation in the central nervous system during acute ischemic cerebrovascular insults in stroke produces excitotoxicity in neurons. This is accompanied by the appearance of some serine proteases in the brain, such as the activated protein C (APC) with antithrombotic and cytoprotective properties. We have shown that APC has anti-apoptotic effects in hippocampal and cortical neurons at glutamate-induced excitoxicity through activation of protease activated receptor-1 or endothelial receptor of protein C. Here, we study whether neuronal apoptosis, following ischemia and excitotoxicity, is mediated by a caspase-dependent pathway. This involves the mitochondrial release of cytochrome c, which initiates a caspase-cascade. In addition, we consider caspase-independent pathways, which is mediated by the release of apoptosis-inducing factor from mitochondria. We demonstrated that APC prevents glutamate-induced activation and translocation of a subunit of Nuclear factor kappa B (NF-kappaB), p65 into the nucleus of hippocampal neurons. The relevant aim of this project is to explore NF-kappaB dependent and -independent neuroprotective mechanisms of APC. Thus, we focus on the investigation of the molecular mechanism of anti-apoptotic effects of APC and the role of NF-kappaB in regulation of glutamate-mediated excitotoxicity.