@phdthesis{Kahlert2016,
  author    = {Kahlert, Katrin},
  title     = {Der Einfluss von RKIP auf die Progression von Herzinsuffizienz},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-139191},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2016},
  abstract  = {GRK2 vermittelt {\"u}ber die Phosphorylierung und Inaktivierung kardialer β1-Rezeptoren eine verminderte kardiale Kontraktilit{\"a}t. RKIP als GRK2-Inhibitor spielt eine Rolle in der GPCR-Signalgebung. Die {\"U}berexpression des Proteins f{\"u}hrt zu einer verbesserten Herzfunktion. Dieser Effekt wird m{\"o}glicherweise {\"u}ber die GRK2-Inhibition vermittelt und er{\"o}ffnet die Diskussion {\"u}ber weitere durch RKIP vermittelte protektive Effekte im Herzen. In dieser Arbeit konnte ich zeigen, dass die kardiale RKIP-Expression in M{\"a}usen und humanem Herzgewebe bei Herzinsuffizienz gesteigert ist. Zudem beschrieb ich den protektiven Effekt einer gesteigerten Expression von RKIP in murinen Herzen im Hinblick auf die Auspr{\"a}gung typischer struktureller und morphologischer Zeichen von Herzinsuffizienz. Echokardiographische Untersuchungen zeigten, dass RKIP die Herzfunktion positiv beeinflusst. RKIP-tg-M{\"a}use wiesen eine gesteigerte Verk{\"u}rzungsfraktion und einen dauerhaft hyperkontraktilen Ph{\"a}notyp auf. Trotz fehlenden Einflusses auf die kardiale Hypertrophie bewirkte die chronische linksventrikul{\"a}re Druckbelastung durch TAC in RKIP-tg-M{\"a}usen eine geringere kardiale Dilatation und den Erhalt einer st{\"a}rkeren Kontraktilit{\"a}t als in Wildtyp-M{\"a}usen. Die Ligation der Aorta transversa bewirkte bei Wildtyp-M{\"a}usen zudem strukturelle und molekulare Ver{\"a}nderungen, die typisch f{\"u}r einen herzinsuffizienten Ph{\"a}notyp sind. Der Anteil fibrotischen Gewebes und die Apoptose im Herzen nahmen zu. Strukturelle Ver{\"a}nderungen des Herzgewebes sind ein Korrelat f{\"u}r ein herzinsuffizientes Herz. RKIP-tg-M{\"a}use zeigten diese Ver{\"a}nderungen in einem deutlich geringeren Ausmaß und weisen auf eine protektive Wirkung einer kardialen RKIP-{\"U}berexpression hin. Interessanterweise war die mRNA-Expression der Fibrosemarker CTGF und TGFß nach chronischer linksventrikul{\"a}rer Druckbelastung sowohl bei Wildtyp-M{\"a}usen als auch bei RKIP-transgenen M{\"a}usen erh{\"o}ht. Die Ursache f{\"u}r das Fehlen eines signifikanten Unterschiedes k{\"o}nnte sein, dass diese Marker nicht spezifisch f{\"u}r die kardiale Fibrosierung sind, sondern deren Expression auch mit der kardialen Hypertrophie zusammenh{\"a}ngt. Eine weitere Beobachtung war der Anstieg der mRNA-Expression der Herzinsuffizienz-Marker BNP und ANF nach chronischer Druckbelastung in Wildtyp- und RKIP-tg-M{\"a}usen. Die Ergebnisse best{\"a}tigten, dass BNP spezifischer f{\"u}r die durch chronische linksventrikul{\"a}re Druckerh{\"o}hung verursachte Herzinsuffizienz zu sein scheint. Ich beobachtete eine gesteigerte RKIP-Expression bei Herzinsuffizienz und kardialer Hypertrophie. Herzbiopsien herzinsuffizienter und an Aortenstenose erkrankter Patienten wiesen im Vergleich zu Kontrollen eine erh{\"o}hte RKIP-Proteinexpression auf. Auch C57BL/6J-M{\"a}use wiesen nach chronischer linksventrikul{\"a}rer Druckbelastung eine gesteigerte kardiale RKIP-Expression im Vergleich zu Kontrollen auf. Die Hochregulation der RKIP-Expression k{\"o}nnte als protektiver feedback-Mechanismus interpretiert werden. Resultat dieser Arbeit ist, dass RKIP eine protektive Wirkung bei der Progression von durch chronische linksventrikul{\"a}re Druckbelastung induzierte Herzinsuffizienz hat, am ehesten durch seine Funktion als GRK2-Inhibitor und seine Rolle bei der GPCR-Signalgebung.},
  subject      = {Herzinsuffizienz},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Maimari2020,
  author    = {Maimari, Theopisti},
  title     = {The influence of N-terminal peptides of G-protein coupled receptor kinase (GRK) 2, 3 and 5 on β-adrenergic signaling},
  doi       = {10.25972/OPUS-19932},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-199322},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {G protein coupled receptor kinases (GRK) phosphorylate and thereby desensitize G protein coupled receptors (GPCR) including β-adrenergic receptors (βAR), which are critical regulators of cardiac function. We identified the Raf kinase inhibitor protein (RKIP) as an endogenous inhibitor of GRK2 that leads to increased cardiac contractility via βAR activation. RKIP binds to the N-terminus (aa1-185) of GRK2, which is important for the GRK2/receptor interaction. Thereby it interferes with the GRK2/receptor interaction without interference with cytosolic GRK2 target activation. In this project, the RKIP/GRK interface was investigated to develop strategies that simulate the effects of RKIP on βAR. RKIP binding to different isoforms of GRK expressed in the heart was analyzed by protein interaction assays using full-length and N-termini of GRK2, GRK3 and GRK5: 1-53, 54-185 and 1-185. Co-immunoprecipitation (Co-IPs) and pull-down assays revealed that RKIP binds to the peptides of GRK2 and GRK3 but not to the ones of GRK5, which suggests the existence of several binding sites of RKIP within the N-termini of GRK2 and GRK3. To analyze whether the peptides of GRK2 and GRK3 are able to simulate the RKIP mediated interference of the GRK2/receptor interaction, we analyzed the β2-AR phosphorylation in the absence and presence of the peptides. Interestingly, N-termini (aa1-185) of GRK2 and GRK3 reduced β2AR phosphorylation to a comparable extent as RKIP. In line with reduced receptor phosphorylation, the peptides also reduced isoproterenol-stimulated receptor internalization as shown by [3H] CGP-12177 radioligand binding assay and fluorescence microscopy compared to control cells. Subsequently, these peptides increased downstream signaling of β2AR, i.e. the phosphorylation of the PKA substrate phosducin. In an attempt to elucidate the mechanism behind the observed effects, Co-IPs were performed in order to investigate whether the peptides bind directly to the β2-AR and block its phosphorylation by GRK2. Indeed, GRK2 1-185 and GRK3 1-185 could bind the receptor, suggesting that this way GRK2 is prevented from inhibiting the receptor. To investigate the physiological effect of GRK2 1-185, GRK3 1-185 and GRK5 1-185, their effect on neonatal mouse cardiomyocyte contractility and hypertrophy was analyzed. After long-term isoproterenol stimulation, in the presence of GRK2 1 185 and GRK3 1-185 the cross-sectional area of the cardiomyocytes showed no significant increase in comparison to the unstimulated control cells. In addition, upon isoproterenol stimulation, GRK2 1-185 and GRK3 1-185 increased the beat rate in cardiomyocytes, mimicking RKIP while the base impedance, an indicator of viability, remained stable. The N-termini (1-185) of GRK2 and GRK3 simulated RKIP's function and had a significant influence on β2AR phosphorylation, on its downstream signaling and internalization, could bind β2-AR, increased beat rate and did not significantly induce hypertrophy, suggesting that they may serve as a model for the generation of new and more specific targeting strategies for GRK mediated receptor regulation.},
  language  = {en}
}