@phdthesis{Poeppelmeier2006,
  author    = {P{\"o}ppelmeier, Olaf},
  title     = {Funktionelle Analyse des Polymorphismus im Promotor des 24-Hydroxylase-Gens},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-23977},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {Funktionelle Analyse des Polymorphismus im Promotor des 24-Hydroxylase-Gens Ziel dieser Arbeit war es, in der Arbeitsgruppe eindeutig nachgewiesene Polymorphismen im Promotor des 24Hydroxylasegens, auf eine funktionelle Relevanz zu untersuchen. Die Substrate des Enzyms CYP24 sind 1,25(OH)2D3 und 25(OH)D3. Die entsprechenden Produkte der Katalyse sind 1,24,25(OH)3D3 und 24,25(OH)2D3. {\"U}ber das erste Produkt wird das hochpotente 1,25(OH)2D3 im Sinne einer negativen R{\"u}ckkopplung abgebaut. Dem zweiten Produkt 24,25(OH)2D3, konnte die Funktion als Botenstoff in der Knochenheilung und -entstehung nachgewiesen werden. Detailliertere Ergebnisse gibt es insbesondere f{\"u}r Chondrozyten in der Ruhezone der Epiphysefuge. Der Promotor des CYP24-Gens ist mit zwei Vitamin D-responsiven Elementen (VDREs) ausgestattet, welche die Transkriptionsrate des Gens in Anwesenheit von 1,25(OH)2D3 schnell und deutlich steigern. In einer poly-A-Strecke, die 488bp upstream des Transkriptionsstarts auffiel, konnte ein Polymorphismus nachgewiesen werden, die h{\"a}ufigsten Allele wurden als +A, +2A, und +C5AC bezeichnet. Mittels PCR wurden aus humaner, genomischer DNA, 672-680bp lange Promotorfragmente mit TATA-box, den beiden bekannten VDREs und dem polymorphen Bereich hergestellt. Diese Promotorfragmente wurden in den pGL3 Basic Vektor (ein f{\"u}r Luziferase kodierendes Plasmid ohne Promotor) kloniert und die Sequenz dieser Vektor-Promotorkonstrukte durch Fragmentanalyse und Sequenzierung kontrolliert. Die Vektor-Promotorkonstrukte wurden dann mittels Elektroporation in hFOB und T/C28 Zellen transfiziert. Es wurden Versuchsreihen unter basalen Bedingungen und unter Stimulation mit1,25(OH)2D3 durchgef{\"u}hrt. Anhand von Kontrollkonstrukten konnte die Spezifit{\"a}t der Promotoraktivit{\"a}t gezeigt werden. F{\"u}r die Promotoren, die das Allel +A enthielten, konnte eine Verdoppelung und f{\"u}r die mit dem Allel +2A eine Verdreifachung der Luziferaseaktivit{\"a}t gezeigt werden. Das Allel +C5AC wies {\"a}hnliche Promotoraktivit{\"a}ten wie der Wildtyp auf. Unter Stimulation mit 1,25(OH)2D3 war in allen Konstrukten mit einem Promotor in korrekter Orientierung eine mindestens dreifache Steigerung der Luziferaseaktivit{\"a}t zu messen. Sowohl Abwesenheit als auch in Anwesenheit von 1,25(OH)2D3 wird die Aktivit{\"a}t des Promotors des CYP24-Gens durch die Allele +A und +2A signifikant (p<0,001) gesteigert. Demzufolge k{\"o}nnte der Polymorphismus auch unter physiologischen Bedingungen Einfluss auf die Transkriptionsrate des CYP24-Gens haben. Da die CYP24-Aktivit{\"a}t vor allem {\"u}ber die Transkription reguliert wird, m{\"u}sste durch den beschriebenen Polymorphismus die Aktivit{\"a}t des Enzyms in vivo gesteigert werden. In Folge k{\"o}nnte es lokal oder systemisch zu niedrigeren 1,25(OH)2D3- oder erh{\"o}hten 24,25(OH)2D3-Spiegeln kommen. Potentielle Bedeutung hat dieser Befund in der Pathogenese von Osteoporose, dem Prostatakarzinom oder anderen Erkrankungen die mit ver{\"a}nderten 1,25(OH)2D3 Aktivit{\"a}ten einhergehen. Gegenw{\"a}rtig wird bereits nach SNPs gefahndet die mit dem beschriebenen Polymorphismus assoziiert sind, um Untersuchungen von gr{\"o}ßeren Kollektiven auf diesen Polymorphismus hin zu erleichtern. Bell et al. konnten Ver{\"a}nderungen von CYP24-aktivit{\"a}ten in Fibroblastenkulturen in Abh{\"a}ngigkeit von ethnischer Herkunft zeigen. M{\"o}glicherweise k{\"o}nnte das CYP24-Gen eines von zahlreichen Kandidatengenen sein, die bei der Entstehung von Osteoporose von Relevanz sind, und in ein System zur Risikoanalyse mit einfließen. Es k{\"o}nnten zum Beispiel {\"u}ber den Einsatz von zu entwickelnden „Single Nucleotid Polymorphims Gen-Chips" solche Risikoprofile relativ einfach erstellt werden. In Folge k{\"o}nnten sowohl in der Prophylaxe als auch in der Therapie von Osteoporose neue M{\"o}glichkeiten geschaffen und neue Perspektiven er{\"o}ffnen werden.},
  subject      = {Osteoporose},
  language  = {de}
}