@phdthesis{Aurbach2021,
  author    = {Aurbach, Katja},
  title     = {Studies on the role of the cytoskeleton in platelet production},
  doi       = {10.25972/OPUS-23466},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-234669},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {Platelets are small anucleated cell fragments that originate from megakaryocytes (MKs), which are large cells located in the bone marrow (BM). MKs extend long cytoplasmic protrusions, a process which is called proplatelet formation, into the lumen of the sinusoidal vessels where platelets are sized by the bloodstream. During the process of platelet biogenesis, segments of the MK penetrate the endothelium and, through cytoskeletal remodeling inside the MK, proplatelet fragments are released. Rho GTPases, such as RhoA and RhoB, are critically involved in cytoskeletal rearrangements of both the actin and the tubulin cytoskeleton. The first part of this thesis concentrated on the protein RhoB and its involvement in cytoskeletal organization in MKs and platelets. Single knockout (KO) mice lacking RhoB had a minor microthrombocytopenia, which means a smaller platelet size and reduced platelet number, accompanied by defects in the microtubule cytoskeleton in both MKs and platelets. In particular, tubulin organization and stability, which is regulated by posttranslational modifications of α-tubulin, were disturbed in RhoB-/- platelets. In contrast, RhoB-/- MKs produced abnormally shaped proplatelets but had unaltered posttranslational modifications of α-tubulin. The second part focused on the influence of RhoA and RhoB on MK localization and platelet biogenesis in murine BM. Many intact RhoA-/- MKs are able to transmigrate through the endothelial layer and stay attached to the vessel wall, whereas only 1\% of wildtype (wt) MKs are detectable in the intrasinusoidal space. Concomitant deficiency of RhoA and RhoB reverts this transmigration and results in macrothrombocytopenia, MK clusters around the vessel in the BM and defective MK development. The underlying mechanism that governs MKs to distinct localizations in the BM is poorly understood, thus this thesis suggests that this process may be dependent on RhoB protein levels, as RhoA deficiency is coincided with increased RhoB levels in MKs and platelets. The third part of this thesis targeted the protein PDK1, a downstream effector of Rho GTPases, in regard to MK maturation and polarization throughout thrombopoiesis. MK- and platelet-specific KO in mice led to a significant macrothrombocytopenia, impaired actin cytoskeletal reorganization during MK spreading and proplatelet formation, with defective MK maturation. This was associated with decreased PAK activity and, subsequently, phosphorylation of its substrates LIMK and Cofilin. Together, the observations of this thesis highlight the importance of Rho GTPases and their downstream effectors on the regulation of the MK and platelet cytoskeleton.},
  subject      = {Megakaryozyt},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Baumann2023,
  author    = {Baumann, Juliane},
  title     = {Studies on the influence of mutations in the Myh9 gene on platelet function},
  doi       = {10.25972/OPUS-28795},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-287953},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {The platelet cytoskeleton ensures normal size and discoid shape under resting conditions and undergoes immediate reorganization in response to changes in the extracellular environment through integrin-based adhesion sites, resulting in actomyosin-mediated contractile forces. Mutations in the contractile protein non-muscle myosin heavy chain IIA display, among others, macrothrombocytopenia and a mild to moderate bleeding tendency in human patients. It is insufficiently understood which factors contribute to the hemostatic defect found in MYH9-related disease patients. Therefore, a better understanding of the underlying biophysical mechanisms in thrombus formation and stabilization is warranted. This thesis demonstrates that an amino acid exchange at the positions 702, 1424 and 1841 in the heavy chain of the contractile protein non-muscle myosin IIA, caused by heterozygous point mutations in the gene, resulted in macrothrombocytopenia and increased bleeding in mice, reflecting the clinical hallmark of the MYH9-related disease in human patients. Basic characterization of biological functions of Myh9 mutant platelets revealed overall normal surface glycoprotein expression and agonist-induced activation when compared to wildtype platelets. However, myosin light chain phosphorylation after thrombin-activation was reduced in mutant platelets, resulting in less contractile forces and a defect in clot retraction. Altered biophysical characteristics with lower adhesion and interaction forces of Myh9 mutant platelets led to reduced thrombus formation and stability. Platelets from patients with the respective mutations recapitulated the findings obtained with murine platelets, such as impaired thrombus formation and stiffness. Besides biological and biophysical characterization of mutant platelets from mice and men, treatment options were investigated to prevent increased bleeding caused by reduced platelet forces. The antifibrinolytic agent tranexamic acid was applied to stabilize less compact thrombi, which are presumably more vulnerable to fibrinolysis. The hemostatic function in Myh9 mutant mice was improved by interfering with the fibrinolytic system. These results show the beneficial effect of fibrin stabilization to reduce bleeding in MYH9-related disease.},
  subject      = {Thrombozyt},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Bender2009,
  author    = {Bender, Markus},
  title     = {Studies on platelet cytoskeletal dynamics and receptor regulation in genetically modified mice},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-48390},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {Blutpl{\"a}ttchen werden von Megakaryozyten im Knochenmark in einem Prozess produziert, an dem Aktin beteiligt ist. Aktin-Depolymerisierungsfaktor (ADF) und Cofilin sind Aktin-bindende Proteine, die als entscheidende Regulatoren im Aktinumsatz agieren, indem sie das Schneiden und Depolymerisieren von Filamenten unterst{\"u}tzen. Die Bedeutung von ADF/Cofilin und des Aktinumsatzes in der Bildung von Blutpl{\"a}ttchen ist gegenw{\"a}rtig nicht bekannt. In der vorliegenden Arbeit wurden M{\"a}use untersucht, die eine konstitutive ADF-Defizienz und/oder die eine konditionale n-Cofilin Defizienz (Cre/loxP) aufweisen. Um Cofilin nur in Megakaryozyten und Blutpl{\"a}ttchen auszuschalten, wurden Cofilinfl/fl M{\"a}use mit PF4-Cre M{\"a}usen verpaart. ADF- oder n-Cofilin-defiziente M{\"a}use hatten keinen oder nur einen geringen Ph{\"a}notyp in Blutpl{\"a}ttchen. Eine Defizienz von ADF und n-Cofilin f{\"u}hrte hingegen zu einem beinahe kompletten Verlust der Blutpl{\"a}ttchen, was mit Defekten in der Bildung von Pl{\"a}ttchenzonen in Knochenmark-Megakaryozyten einherging. Weitere Untersuchungen an in vitro und ex vivo kultivierten Megakaryozyten zeigten eine Reduzierung der Bildung von Propl{\"a}ttchen und das Fehlen der typischen Verdickungen der Propl{\"a}ttchen. Diese Daten zeigen redundante aber essentielle Funktionen von ADF und n-Cofilin im terminalen Schritt der Pl{\"a}ttchenbildung in vitro und in vivo, und belegen erstmals eine wichtige Rolle des Aktinumsatzes in diesem Prozess. Im zweiten Teil dieser Dissertation wurden die Mechanismen untersucht, die f{\"u}r die zellul{\"a}re Regulierung des Hauptkollagenrezeptors auf Blutpl{\"a}ttchen, Glykoprotein VI (GPVI), verantwortlich sind. Nach einer Gef{\"a}ßwandverletzung wird subendotheliales Kollagen freigelegt, wodurch GPVI die Aktivierung von Blutpl{\"a}ttchen vermittelt, und damit zur Blutstillung (H{\"a}mostase), aber auch zum Verschluss eines verletzten Gef{\"a}ßes beitragen kann, was letztendlich zu einem Myokardinfarkt oder einem Schlaganfall f{\"u}hren kann. Deshalb ist GPVI ein attraktives Zielprotein f{\"u}r eine anti-thrombotische Therapie, insbesondere weil fr{\"u}here Studien gezeigt haben, dass anti-GPVI Antik{\"o}rper eine irreversible Herunterregulierung des Rezeptors auf zirkulierenden Blutpl{\"a}ttchen mittels Internalisierung und Abspaltung induzieren. Es wird vermutet, dass Metalloproteinasen der ADAM (a disintegrin and metalloproteinase domain) - Familie das Abspalten vermitteln, jedoch fehlt in vivo der Beweis daf{\"u}r. Um die Mechanismen des Abspaltungsprozesses des GPVI Rezeptors in vivo besser verstehen zu k{\"o}nnen, wurden zwei Mauslinien, GPVI- und konditionale ADAM10-defiziente M{\"a}use, generiert und zus{\"a}tzlich sogenannte „low TACE (TNFalpha converting enzyme)" M{\"a}use analysiert. Es konnte gezeigt werden, dass GPVI in vitro von ADAM10 oder TACE in Abh{\"a}ngigkeit der Signalwege, die zum Abspalten des Rezeptors f{\"u}hren, geschnitten werden kann. Dar{\"u}berhinaus wurde GPVI in vivo nach Antik{\"o}rperverabreichung in ADAM10-defizienten M{\"a}usen und „low TACE" M{\"a}usen herunterreguliert, was vermuten l{\"a}sst, dass entweder beide Metalloproteinasen an diesem Prozess beteiligt sind oder noch eine zus{\"a}tzliche Metalloproteinase f{\"u}r die GPVI Regulation in vivo verantwortlich ist.},
  subject      = {Zellskelett},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Blecharz2009,
  author    = {Blecharz, Kinga Grażyna},
  title     = {Molekulare Ziele der Glukokortikoidbehandlung unter verschiedenen pathophysiologischen Bedingungen in einem in vitro Modell der Blut-Hirn-Schranke},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-57256},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {Die Integrit{\"a}t der Blut-Hirn-Schranke (BHS) ist bei vielen Erkrankungen des humanen zentralen Nervensystems (ZNS) beeintr{\"a}chtigt. Unter verschiedenen neuroinflammatorischen Bedingungen, wie bei zerebralen Isch{\"a}mien, Traumata, Hirntumoren oder der Multiplen Sklerose (MS), kommt es zum Verlust der protektiven Schrankenfunktion. Zu den ersten Anzeichen des BHS-Zusammenbruchs z{\"a}hlt der Verlust der Zell-Zell-Adh{\"a}sion: der Adh{\"a}rens- und Occludenskontakte. Therapeutische Maßnahmen dieser Krankheiten beinhalten Behandlungen mit Glukokortikoiden (GCs), wobei der Mechanismus und die Wirkungsweise dieser Substanzen bis heute nicht vollkommen aufgekl{\"a}rt sind. In der zerebralen Hirnendothelzelllinie cEND [Forster C, Silwedel C, Golenhofen N, Burek M, Kietz S, Mankertz J \& Drenckhahn D. (2005). Occludin as direct target for glucocorticoid-induced improvement of blood-brain barrier properties in a murine in vitro system. J Physiol 565, 475-486] wurde eine Funktionsverbesserung der Endothelbarriere durch die Expressionerh{\"o}hung von Occludin nach GC-Behandlung bereits analysiert. Daraufhin wurden andere Kandidaten des apikalen Junktionssystems gesucht, die positiv auf GC-Gabe ansprechen. Der erste Teil der Arbeit pr{\"a}sentiert den positiven Einfluss der Dexamethason-Behandlung auf die Expression des Adh{\"a}renskontakt-Proteins VE- (Vascular-Endothelial) Cadherin in cEND-Zellen. Dabei wurde eine Reorganisation des Zytoskeletts, eine verst{\"a}rkte Verankerung des VE-Cadherins an das Zytoskelett, sowie eine einhergehende Morphologie{\"a}nderung der behandelten Zellen beobachtet. Untersuchungen der Transkriptionsaktivierung des VE-Cadherin-Promoters nach Dexamethason-Behandlung, wiesen auf einen indirekten Steroid-Effekt hin, der zu einer Erh{\"o}hung der VE-Cadherin-Proteinsynthese f{\"u}hrte. Somit sind GCs wichtig f{\"u}r die Proteinsynthese und -organisation beider Kontaktproteinarten: der Adh{\"a}rens- und Occludenskontakte in mikrovaskul{\"a}ren Hirnendothelzellen. Die Beeintr{\"a}chtigung der BHS-Integrit{\"a}t mit Ver{\"a}nderungen der Occludenskontaktexpression z{\"a}hlt zu den fr{\"u}hen Ereignissen bei der Entstehung einer Inflammation des ZNS, wie beispielsweise bei der MS. Im zweiten Teil der Dissertation wurde die Herunterregulation von Occludenskontaktproteinen in der cEND-Zelllinie untersucht. Dabei wurden cEND-Zellen mit Seren von Patienten, die sich in zwei verschiedenen Stadien der MS befanden, behandelt: in der akuten Exazerbationsphase oder der Remissionsphase, und auf die Protein- und Genexpression mit und ohne Dexamethasons-Behandlung untersucht. Es konnte ein negativer Effekt auf den Barrierewiderstand und die Occludenskontaktexpression, sowie eine erh{\"o}hte MMP-9-Genexpression nach Krankheitssereninkubation gezeigt werden. Die Dexamethason-Behandlung ergab eine geringe, aber keine vollst{\"a}ndige Rekonstitution der Barrierefunktion. Anhand dieser Studie konnte jedoch erstmals eine Erniedrigung der Protein- und mRNA-Synthese von Claudin-5 und Occludin in Remissionspatientenseren inkubierten cEND-Zellen demonstriert werden. Somit k{\"o}nnten diese Erkenntnisse zur Pr{\"a}diagnose einer bevorstehenden Exazerbationsphase der MS eingesetzt werden. Eine Langzeit-GC-Behandlung f{\"u}hrt zu zahlreichen Nebenwirkungen, u. a. zum Bluthochdruck, welcher aufgrund einer eingeschr{\"a}nkten Produktion des vasodilatativen Faktors Stickstoffmonoxid, NO, im myokardialen Endothel hervorgerufen wird. Ver{\"a}nderungen in der NO-Produktion, wie auch anderer Faktoren der NO-Signalkaskade in der myokardialen Endothelzelllinie MyEND unter Einfluss von Dexamethason standen im Zentrum des dritten Teils dieser Arbeit. W{\"a}hrend keine Ver{\"a}nderungen in der Expression der endothelialen NO-Synthase, eNOS, nach GC-Behandlung gezeigt werden konnten, wurden repressive Einfl{\"u}sse von Dexamethason auf die Enzymaktivit{\"a}t der eNOS in MyEND-Zellen untersucht. GC-Gabe f{\"u}hrte zur einer herabgesetzten Synthese des essenziellen Co-Faktors der eNOS, des Tetrahydrobiopterins, BH4, sowie zu einer Herunterregulation der GTP-Cyclohydrolase-1 (GTPCH-1), des geschwindigkeitsbestimmenden Enzyms der BH4-Produktion. Im Gegensatz zu bisherigen Ergebnissen anderer Arbeitsgruppen, konnte in der vorliegenden Studie belegt werden, dass die Herunterregulation der GTPCH-1 mRNA-Level auf den Liganden-abh{\"a}ngigen proteasomalen Abbau des Glukokortikoid-Rezeptors (GR) zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist. Das 26S-Proteasom moduliert die GR-abh{\"a}ngige Genexpression durch Kontrolle des Umsatzes und des Recyclings des Rezeptors selbst, wodurch eine regulierte Hormonresponsivit{\"a}t gew{\"a}hrleistet wird. Die Aufhebung des Liganden-abh{\"a}ngigen Abbaus des GR-Proteins durch gezielte Proteasominhibition, sowie durch eine {\"U}berexpression des ubiquitinylierungsdefekten GR-Konstruktes, K426A-GR, in Dexamethason-behandelten MyEND-Zellen resultierte in einer Erh{\"o}hung der GTPCH-1-Expression, sowie einer gesteigerten eNOS-Aktivit{\"a}t. Die hier beschriebenen Ergebnisse erlauben einen innovativen Einblick in die Erkenntnisse zur GC-vemittelten Hypertonie. Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass GC-Behandlungen von mikrovaskul{\"a}ren Hirnendothelzellen zu einer Stabilisierung der Endothelbarriere f{\"u}hren. Unter pathologischen Bedingungen, wie der MS, wird der protektive GC-Effekt durch andere Faktoren beeintr{\"a}chtigt},
  subject      = {Blut-Hirn-Schranke},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Galler2003,
  author    = {Galler, Annette Bettina},
  title     = {Funktionelle Charakterisierung des Vasodilatator stimulierten Phosphoproteins (VASP) f{\"u}r die Stabilit{\"a}t des Aktin-Zytoskeletts und die Integrin-abh{\"a}ngige Zelladh{\"a}sion},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-6518},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2003},
  abstract  = {Das Vasodilatator stimulierte Phosphoprotein (VASP) ist ein Zytoskelett-assoziiertes Protein der Ena (Enabled)/VASP-Proteinfamilie. Seine Funktionen bez{\"u}glich Aktin- Polymerisation, Thrombozyten-Aggregation, Wachstumskegel-F{\"u}hrungsprozessen und Motilit{\"a}t sowohl von Zellen als auch von Listerien sind bisher nur unvollst{\"a}ndig charakterisiert. In dieser Arbeit konnte ich zeigen, wie die VASP-F-Aktin Interaktion in vitro durch die Phosphorylierung zweier Aminos{\"a}uren von VASP reguliert wird. Transfektions-Experimente mit VASP und RhoA deuten eine m{\"o}gliche Beteiligung von VASP im Signalweg von RhoA an. Zudem f{\"u}hren {\"U}berexpression und Deletion von VASP in Zellen zu demselben Stressfaser-Ph{\"a}notyp, der unabh{\"a}ngig vom stimulierenden Einfluss von Serum ist. In VASPdefizienten Fibroblasten ist außerdem die Membranrigidit{\"a}t und die Phosphorylierung der leichten Kette des Myosins erh{\"o}ht, was auf ein stabileres und st{\"a}rker kontrahiertes Aktin- Zytoskelett in diesen Zellen schließen l{\"a}sst. Die Regulation und Organisation des Aktin- Zytoskeletts beeinflusst auch die zellul{\"a}re Adh{\"a}sion, die in VASP-defizienten Zellen ver{\"a}ndert ist. VASP-defiziente Zellen adh{\"a}rieren signifikant st{\"a}rker an Fibronektinbeschichtete Perlen als Wildtyp-Zellen. Der Widerstand dieser Perlen gegen{\"u}ber mechanischen Kr{\"a}ften ist in VASP (-/-) Zellen signifikant erh{\"o}ht. Dieser Unterschied beruht in erster Linie auf dem verst{\"a}rkten Aktin-Zytoskelett in diesen Zellen und ist unabh{\"a}ngig von Mikrotubuli. Messungen mit rekonstituierten Zelllinien zeigen zudem eine VASPAbh{\"a}ngigkeit dieses Effekts. Der GTPase Rap1 kommt eine wichtige Bedeutung bei der Integrin-abh{\"a}ngigen Adh{\"a}sion von Zellen zu. Aktivierung von Epac, einem Guanin-Nukleotid- Austauschfaktor von Rap1, f{\"u}hrt in Wildtyp-Zellen zur Verst{\"a}rkung des Widerstandes gegen{\"u}ber mechanischen Kr{\"a}ften, die auf Fibronektin-beschichtete Perlen wirken, ohne dabei die Membranrigidit{\"a}t zu ver{\"a}ndern. Diese Kraft-Verst{\"a}rkung wird weder vom Aktin- noch vom Mikrotubuli-Zytoskelett beeinflusst. Es exisitiert daher ein Mechanismus, bei dem die L{\"a}nge von elastischen Membranforts{\"a}tzen unabh{\"a}ngig von der Membranfestigkeit und dem Aktin-Zytoskelett reguliert wird. Diese Experimente zeigen, dass VASP eine wichtige Rolle bei der Stabilit{\"a}t und Kontraktilit{\"a}t des Aktin-Zytoskeletts, der Membranrigidit{\"a}t sowie bei der zellul{\"a}ren Adh{\"a}sion spielt. Die vorliegenden Ergebnisse weisen darauf hin, dass hierbei weniger die direkte Interaktion von VASP mit dem Aktin-Zytoskelett von Bedeutung ist, sondern viel mehr seine m{\"o}gliche Funktion als Ger{\"u}stprotein (Scaffold), das eine geregelte Signaltransduktion organisiert.},
  subject      = {Vasodilatator-stimuliertes Phosphoprotein},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Hennlein2023,
  author    = {Hennlein, Luisa},
  title     = {Plastin 3 rescues defective cell surface translocation and activation of TrkB in mouse models for spinal muscular atrophy},
  publisher = {Journal of Cell Biology},
  doi       = {10.25972/OPUS-29879},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-298793},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {Spinal muscular atrophy (SMA) is a genetic pediatric condition that affects lower motoneurons leading to their degeneration and muscle weakness. It is caused by homozygous loss or mutations in the Survival Motor Neuron 1 (SMN1) gene; however, the pathomechanism leading to motoneuron degeneration is not fully resolved. Cultured embryonic SMA motoneurons display axon elongation and differentiation defects accompanied by collapsed growth cones with a disturbed actin cytoskeleton. Intriguingly, motoneurons cultured from mice deficient for the Tropomyosin-kinase receptor B (TrkB), exhibit similar pathological features. Thus, the question arises whether SMA motoneurons suffer from defective Brain-derived neurotrophic factor (BDNF)/TrkB signaling and whether there is a link to the disturbed actin cytoskeleton. In the recent years, modifier genes such as Plastin 3 (PLS3) were shown to beneficially interfere with SMA pathology. Nevertheless, the mechanism of how the actin-bundler PLS3 counteracts SMN deficiency is not well understood. In this study, we investigated TrkB localization and its activation in cultured SMA motoneurons and neuromuscular junctions (NMJs). While TrkB levels are only mildly affected locally in axon terminals, BDNF-mediated TrkB phosphorylation was massively disturbed. The activity-dependent TrkB translocation to the cell surface and its activation via BDNF were shown to be Pls3-dependent processes, that can be abolished by knockdown of Pls3. In contrast, PLS3 overexpression in SMA motoneurons rescued the defects on morphological and functional level. In particular, the relocation of TrkB to the cell surface after BDNF-induced internalization is disturbed in SMA, which is based on an actin-dependent TrkB translocation defect from intracellular stores. Lastly, AAV9-mediated PLS3 overexpression in vivo in neonatal SMA mice provided further evidence for the capacity of PLS3 to modulate actin dynamics necessary for accurate BDNF/TrkB signaling. In conclusion, we provide a novel role for PLS3 in mediating proper alignment of transmembrane proteins as prerequisite for their appropriate functioning. Hence, PLS3 is required for a key process indispensable for the development and function of motoneurons even beyond the context of SMA.},
  subject      = {Spinale Muskelatrophie},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Mueller2006,
  author    = {M{\"u}ller, Nora},
  title     = {Masern Virus Interferenz mit T-Zell-Aktivierung : Einfluß auf Zytoskelettdynamik, Mobilit{\"a}t und Interaktion mit Dendritischen Zellen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-17953},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {Der Kontakt humaner T-Zellen mit dem MV Glykoproteinkomplex interferiert mit der CD3/CD28 stimulierten Aktivierung von PI3/Akt-Kinase Signalwegen. Damit verbunden ist der ineffiziente Transport PH-Dom{\"a}nen-enthaltender Proteine in Membran-rafts, wie der Akt-Kinase und Vav, den Guaninnukleotid-Austauschfaktor von Rho GTPasen. Es konnte gezeigt werden, dass infolge des MV-Kontaktes die CD3/CD28 stimulierte Aktivit{\"a}t der Rho GTPasen Cdc42 und Rac1 inhibiert ist. Dagegen war in MV-behandelten Zellen eine leichte RhoA Aktivierung festzustellen. Rho GTPasen spielen eine kritische Rolle in der Regulation von Zytoskelettorganisation von T-Lymphozyten. {\"U}bereinstimmend damit wurde gezeigt, dass der Kontakt mit MV die CD3/CD28 costimulierte Aktivierung und Polymerisation des F-Aktins inhibiert. Damit verbunden ist die reduzierte F{\"a}higkeit MV-behandelter T-Zellen auf Fibronektin- und mit CD3/CD28 Antik{\"o}rpern-beschichteten Objekttr{\"a}gern zu polarisieren. Die Ausbildung F-Aktin-getriebener morphologischer Ver{\"a}nderungen, wie Filopodien, Lamellipodien und Uropodien, ist drastisch reduziert. Rasterelektronenmikroskopische Auf-nahmen zeigten in nicht-stimulierten und CD3/CD28 costimulierten MV-behandelten T-Zellen einen nahezu kompletten Verlust an Mikrovilli und Lamellipodien. Die Bindung von MV induziert die Dephosphorylierung des F-Aktin-bindenden Proteins Cofilin und der ERM-Proteine. Es konnte demonstriert werden, dass der MV-Kontakt die Ausbildung einer reifen immunologischen Synapse st{\"o}rt. Trotz der morphologischen Ver{\"a}nderungen konjugieren MV-behandelte T-Zellen mit DCs. Die Anzahl MV-behandelter T-Zellen, die mit DCs inter-agieren, ist vergleichbar mit der mock-behandelter T-Zellen. Allerdings zeigt die 3-dimensionale Rekonstruktion der DC/T-Zell-Kontaktzone, dass in MV-behandelten T-Zellen die zentrale Akkumulation und Clusterbildung des CD3-Molek{\"u}ls gest{\"o}rt ist und keine monozentrische Synapse ausbildet wird. Desweiteren erfolgt die Relokalisation des MTOC in T-Zellen in Richtung der DC unvollst{\"a}ndig. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass der MV Glykoproteinkomplex mit essentiellen Schritten einer erfolgreichen T-Zell-Aktivierung w{\"a}hrend der APC/T-Zell-Interaktion interferiert.},
  subject      = {Masernvirus},
  language  = {de}
}
@phdthesis{SchellergebBirkholz2020,
  author    = {Scheller [geb. Birkholz], Inga},
  title     = {Studies on the role of actin-binding proteins in platelet production and function in mice},
  doi       = {10.25972/OPUS-16858},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-168582},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Platelet activation and aggregation at sites of vascular injury involves massive cytoskeletal re-organization, which is required for proper platelet function. Moreover, the cytoskeleton plays central roles in megakaryo- and thrombopoiesis. Thus, cytoskeletal protein aberrations can be the underlying reason for many pathological phenotypes. Although intensive research is carried out to identify the key players involved in cytoskeletal reorganization, the signaling cascades orchestrating these complex processes are still poorly understood. This thesis investigates the role of three actin-binding proteins, Coactosin-like (Cotl) 1, Profilin (Pfn) 1 and Thymosin (T) β4, in platelet formation and function using genetically modified mice. ADF-H-containing proteins such as Twinfilin or Cofilin are well characterized as regulators of thrombopoesis and cytoskeletal reorganization. Although Cotl1 belongs to the ADF-H protein family, lack of Cotl1 did not affect platelet count or cytoskeletal dynamics. However, Cotl1-deficiency resulted in significant protection from arterial thrombus formation and ischemic stroke in vivo. Defective GPIb-vWF interactions and altered second wave mediator release present potential reasons for the beneficial effect of Cotl1-deficiency. These results reveal an unexpected function of Cotl1 as a regulator of thrombosis and hemostasis, establishing it as a potential target for a safe therapeutic therapy to prevent arterial thrombosis or ischemic stroke. Recent studies showed that the organization of the circumferential actin cytoskeleton modulates calpain-mediated αIIbβ3 integrin closure, thereby also controlling αIIbβ3 integrin localization. The second part of this thesis identified the actin-sequestering protein Pfn1 as a central regulator of platelet integrin function as Pfn1-deficient platelets displayed almost abolished αIIbβ3 integrin signaling. This translated into a profound protection from arterial thrombus formation and prolonged tail bleeding times in vivo which was caused by enhanced calpain-dependent integrin closure. These findings further emphasize the importance of a functional actin cytoskeleton for intact platelet function in vitro and in vivo. Tβ4 is a moonlighting protein, acting as one of the major actin-sequestering proteins in cells of higher eukaryotes and exerting various paracrine functions including anti-inflammatory, immunomodulatory and pro-angiogenic effects. Although excessively studied, its role for cytoskeletal dynamics, the distinction between endo- and exogenous protein function and its uptake and release mechanisms are still poorly understood. Constitutive Tβ4-deficiency resulted in thrombocytopenia accompanied by a largely diminished G-actin pool in platelets and divergent effects on platelet reactivity. Pre-incubation of platelets with recombinant Tβ4 will help to understand the function of endo- and exogenous protein, which is under current investigation.},
  subject      = {Thrombozyt},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Schurr2023,
  author    = {Schurr, Yvonne},
  title     = {Studies on the role of cytoskeletal-regulatory and -crosslinking proteins in platelet function},
  doi       = {10.25972/OPUS-21892},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-218924},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {Cytoskeletal reorganization in platelets is highly regulated and important for proper platelet function during activation and aggregation at sites of vascular injury. In this thesis, the role of three different cytoskeletal-regulatory and -crosslinking proteins was studied in platelet physiology using megakaryocyte- and platelet-specific knockout mice. The generation of branched actin filaments is regulated by nucleation promoting factors (NPF) and the Arp2/3 complex. (1.) The WAVE complex is a NPF, which upregulates the Arp2/3 complex activity at the plasma membrane. As shown in this thesis, the loss of the WAVE complex subunit Cyfip1 in mice did not alter platelet production and had only a minor impact on platelet activation. However, Cyfip1 played an essential role for branching of actin filaments and consequently for lamellipodia formation in vitro. The importance of lamellipodia for thrombus formation and stability has been controversially discussed. Cyfip1-deficient platelets were able to form a stable thrombus ex vivo and in vivo and a hemostatic plug comparable to controls. Moreover, Cyfip1-deficient mice maintained vascular integrity at the site of inflammation. These data show that platelet lamellipodia formation is not required for hemostatic function and pathophysiological thrombus formation. (2.) The WASH complex is another NPF, which mediates actin filament polymerization on endosomal vesicles via the Arp2/3 complex. Loss of the WASH complex subunit Strumpellin led to a decreased protein abundance of the WASH protein and to a 20\% reduction in integrin αIIbβ3 surface expression on platelets and megakaryocytes, whereas the expression of other surface receptors as well as the platelet count, size, ex vivo thrombus formation and bleeding time remained unaltered. These data point to a distinct role of Strumpellin in maintaining integrin αIIbβ3 expression and provide new insights into regulatory mechanisms of platelet integrins. (3.) MACF1 has been described as a cytoskeletal crosslinker of microtubules and F-actin. However, MACF1-deficient mice displayed no alterations in platelet production, activation, thrombus formation and hemostatic function. Further, no compensatory up- or downregulation of other proteins could be found that contain an F-actin- and a microtubule-binding domain. These data indicate that MACF1 is dispensable for platelet biogenesis, activation and thrombus formation. Nevertheless, functional redundancy among different proteins mediating the cytoskeletal crosstalk may exist.},
  subject      = {Cytoskeleton},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Stritt2017,
  author    = {Stritt, Simon},
  title     = {The role of the cytoskeleton in platelet production and the pathogenesis of platelet disorders in humans and mice},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-122662},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2017},
  abstract  = {Platelets are continuously produced from megakaryocytes (MK) in the bone marrow by a cytoskeleton-driven process of which the molecular regulation is not fully understood. As revealed in this thesis, MK/ platelet-specific Profilin1 (Pfn1) deficiency results in micro- thrombocytopenia, a hallmark of the Wiskott-Aldrich syndrome (WAS) in humans, due to accelerated platelet turnover and premature platelet release into the bone marrow. Both Pfn1-deficient mouse platelets and platelets isolated from WAS patients contained abnormally organized and hyper-stable microtubules. These results reveal an unexpected function of Pfn1 as a regulator of microtubule organization and point to a previously unrecognized mechanism underlying the platelet formation defect in WAS patients. In contrast, Twinfilin2a (Twf2a) was established as a central regulator of platelet reactivity and turnover. Twf2a-deficient mice revealed an age-dependent macrothrombocytopenia that could be explained by a markedly decreased platelet half-life, likely due to the pronounced hyper-reactivity of \(Twf2a^{-/-}\) platelets. The latter was characterized by sustained integrin acti- vation and thrombin generation in vitro that translated into accelerated thrombus formation in vivo. To further elucidate mechanisms of integrin activation, Rap1-GTP-interacting adaptor molecule (RIAM)-null mice were generated. Despite the proposed critical role of RIAM for platelet integrin activation, no alterations in this process could be found and it was concluded that RIAM is dispensable for the activation of β1 and β3 integrins, at least in platelets. These findings change the current mechanistic understanding of platelet integrin activation. Outside-in signaling by integrins and other surface receptors was supposed to regulate MK migration, but also the temporal and spatial formation of proplatelet protrusions. In this the- sis, phospholipase D (PLD) was revealed as critical regulator of actin dynamics and podo- some formation in MKs. Hence, the unaltered platelet counts and production in \(Pld1/2^{-/-}\) mice and the absence of a premature platelet release in the bone marrow of \(Itga2^{-/-}\) mice question the role of podosomes in platelet production and raise the need to reconsider the proposed inhibitory signaling by α2β1 integrins on proplatelet formation. Non-muscle myosin IIA (NMMIIA) has been implicated as a downstream effector of the in- hibitory signals transmitted via α2β1 integrins. Besides Rho-GTPase signaling, also \(Mg^{2+}\) and transient receptor potential melastatin-like 7 (TRPM7) channel α-kinase are known regulators of NMMIIA activity. In this thesis, TRPM7 was identified as major regulator of \(Mg^{2+}\) homeostasis in MKs and platelets. Furthermore, decreased \([Mg^{2+}]_i\) led to deregulated NMMIIA activity and altered cytoskeletal dynamics that impaired thrombopoiesis and resulted in macrothrombocytopenia in humans and mice.},
  subject      = {Thrombozytopoese},
  language  = {en}
}