Η αγγειογένεση ρυθμίζει πολλές φυσιολογικές και παθολογικές διαδικασίες. Έτσι είναι μεγάλου ενδιαφέροντος να ανακαλυφθούν μηχανισμοί που συμμετέχουν. Στο πρώτο μέρος της μεταπτυχιακής εργασίας πραγματοποιήθηκε η σύνθεση των τριών πεπτιδίων, ανάλογα ΤR1-41). Στην συνέχεια μελετήθηκε ο βιολογικός ρόλος του ΤR1-41. Είναι γνωστό ότι η θρομβίνη, η πρωτεάση σερίνης, έχει κεντρικό ρόλο στην αιμόσταση, και έχει προταθεί για να διαδραματίσει έναν σημαντικό ρόλο στην έναρξη της αγγειογέννεσης μέσω της μεταγωγής σήματος από τους PARs υποδοχέων. Οι PARs αποτελούνται μια νέα οικογένεια πρωτεϊνικών υποδοχέων των επτά διαμεμβρανικών τμημάτων (seven transmembrane domain receptor family) που διασυνδέονται με G πρωτεΐνες. Mοριακές και δομικές μελέτες του υποδοχέα της θρομβίνης, PAR-1, έδειξαν ότι το εξωκυτταρικό αμινοτελικό άκρο του είναι μακρύ και αποτελείται από 75 αμινοξέα. Επιπλέον, στην αλληλουχία του αμινοτελικού άκρου εντοπίστηκε μία θέση θετική για πέψη από τη θρομβίνη στη θέση μεταξύ της Arg41 και Ser42. Πράγματι η σύνδεση της θρομβίνης με τον PAR-1 έχει ως συνέπεια την εκλεκτική υδρόλυση του πεπτιδικού δεσμού LDPR41- S42FLLRN. Το αποτέλεσμα από την υδρόλυση αυτή, είναι η δημιουργία ενός ελεύθερου πεπτιδίου 41 αμινοξέων( Thrombin Receptor Peptide 1-41, TR1-41), και ενός νέου αμινοτελικού άκρου για τον υποδοχέα. Σε αντίθεση με το νέο αμινοτελικό άκρο του υποδοχέα της θρομβίνης (PAR-1), ο ρόλος του πεπτιδίου των 41 αμινοξέων (TR1-41) που αποκόπτεται με τη πρωτεολυτική δράση της θρομβίνης μεταξύ των αμινοξέων Arg41-Ser42 είναι σχεδόν άγνωστος. Στην παρούσα μελέτη, αξιολογήσαμε την επίδραση αυτού του πεπτιδίου (MGPRRLLLVAACFSLCGPLLSARTRARRPESKATNATLDPR) στα καλλιεργημένα ανθρώπινα ενδοθηλιακά κύτταρα. Η έκθεση των ενδοθηλιακών κυττάρων στο πεπτίδιο οδήγησε σε μια δοσοεξαρτώμενη αναστολή του πολλαπλασιασμού των κυττάρων, καθώς επίσης και της δράσης των bFGF και VEGF. Επίσης υπήρχε η ένδειξη ότι το πεπτίδιο TR1-41 αναστέλλει σε συνθήκες ορού 5% FBS, τη δράση bFGF μέσω του μονοπατιού της MAP-κινάσης και μέσω του Erk1/2. Αντίθετα, καμία επίδραση δεν παρατηρήθηκε στα κύτταρα στα οποία χορηγήθηκε το scrambled peptide (πεπτίδιο 41 αμινοξέων με αναγραμματισμένη σειρά αμινοξέων) ή και μικρότερα πεπτίδια αυτού (TRARRPESKATNATLDPR). Επίσης το πεπτίδιο TR1-41 παρουσιάζει ανασταλτική δράση στον πολλαπλασιασμό των HUVECs και άλλων κυτταρικών σειρών. Τέλος, το πεπτίδιο TR1-41 εμπόδισε τον σχηματισμό αγγείων στο in vitro σύστημα της αγγειογέννεσης με υπόστρωμα Matrigel. Tο δεύτερο μέρος του μεταπτυχιακού μελετήθηκε ο βιολογικός ρόλος της ορμόνης μελατονίνης. Η μελατονίνη είναι το σημαντικότερο εκκριτικό προϊόν του κωνοειδούς αδένα και σε γενικές γραμμές εμφανίζει ογκοστατικές, αντιγηραντικές, αντιοξειδωτικές, νευροπροστατευτικές, υπνωτικές, ορεξιογόνες, αναλγητικές, θερμορυθμιστικές,και καρδιαγγειακές ιδιότητες, ενώ παρουσιάζει ανασταλτική δράση στη διαδικασία της αναπαραγωγής και μετατοπίζει τις φάσεις του «βιολογικού ρολογιού». Από τα πειράματά μας στα πρωτογενή ανθρώπινα ενδοθηλιακά κύτταρα (HUVECs) η επίδραση της μελατονίνης φαίνεται διφασική. Στις χαμηλές συγκεντρώσεις μελατονίνης αυξάνεται ο πολλαπλασιασμός των HUVECς. Στις υψηλές συγκεντρώσεις αναστέλλει τον πολλαπλασιασμό των HUVECς. / Angiogenesis regulates many physiological and pathological processes, so it is of great interest to find out which mechanisms that are involved. In the first part of the project we synthesised three peptides, analogs of ΤR1-41 and we studied the biological role of the ΤR1-41. It is known that thrombin, the serine proteinase, best known for its pivotal role in haemostasis, has been proposed to play an important role in the initiation of angiogenesis by a mechanism most likely independent of its coagulant activity and more dependent on signaling via the protease-activated receptors (PARs). PARs consists a novel family of G protein-coupled receptors, which can be activated by proteolytic cleavage of their N-terminal extracellular domain. PAR-1 is the first member of this family to be cloned in which proteolytic cleavage at the R41/S42 bond by thrombin releases a 41 aminoacid peptide and unveils a tethered peptide ligand with the recognition sequence SFLLRN. Despite the wealth of information relating to the role of thrombin and PAR-1 innormal and disease states, a potential biological role of cleaved peptide remains unknown. In the present study, we evaluated the effect of the 41-amino-acid cleaved peptide, (MGPRRLLLVAACFSLCGPLLSARTRARRPESKATNATLDPR) in cultured human endothelial cells. Exposure of endothelial cells to this peptide resulted in a concentration-dependent inhibition of serum-mediated proliferation, as well as of bFGF- and VEGF-induced cell growth. There was the suspicion that the peptide blocked the serum, bFGF-triggered Erk1/2 activation. In contrast, no effect was observed in cells treated with a scramble peptide or with a shorter derivative of parstatin (TRARRPESKATNATLDPR). Finally, ΤR1-41 peptide abrogated tube formation in vitro Matrigel angiogenesis model. These results provide a plausible evidence for a negative role of PAR-1 cleaved peptide in angiogenic cascade and suggest parstatin as target for developing anti-angiogenic agents with potential therapeutic application in cancer and other angiogenesis-related diseases. The second part of the project was the biological role of melatonin. Melatonin is the major secretory product of the pineal gland and is considered an important natural oncostatic agent. From our experiments in human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) the effect of melatonin seems to be biphasic. In low concentrations melatonin increased HUVEC proliferation, but in higher concentrations significantly decreased cell proliferation.