@phdthesis{Kraich2008,
  author    = {Kraich, Michael},
  title     = {Strukturelle und funktionelle Untersuchungen der Interaktion zwischen Ligand und Rezeptor im Interleukin-4- und Interleukin-13-System},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-27655},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Interleukin-4 (IL-4) und Interleukin-13 (IL-13) sind bedeutende Regulatorproteine des Immunsystems. Sie spielen eine entscheidende Rolle bei der Entstehung und dem Verlauf von allergischen Erkrankungen, wie z.B. Asthma. Um ihre Signale in die Zielzelle zu transduzieren, kann von beiden Zytokinen der gleiche Zelloberfl{\"a}chenrezeptor verwendet werden, wodurch sich die {\"u}berlappenden, biologischen Funktionen erkl{\"a}ren lassen. Dieser gemeinsam genutzte Rezeptor ist aus den beiden Untereinheiten IL-4Ralpha; und IL-13Ralpha1 aufgebaut. Da IL-4 und IL-13 auf Aminos{\"a}ureebene nur etwa 25\% Sequenzidentit{\"a}t besitzen und stark unterschiedliche Affinit{\"a}ten zu den beiden Rezeptorketten besitzen, stellt sich die Frage, durch welchen molekularen Erkennungsmechanismus, die Affinit{\"a}t und die Spezifit{\"a}t der Ligand-Rezeptor-Interaktion unabh{\"a}ngig voneinander reguliert werden kann. In dieser Arbeit gelang es, rekombinante Expressions- und Aufreinigungsstrategien f{\"u}r IL-13 und die extrazellul{\"a}ren Dom{\"a}nen der Rezeptorketten IL-13Ralpha1 und IL-13Ralpha2 zu entwickeln. Dadurch war es m{\"o}gliche, eine breite Mutations-/Interaktionsanalyse der IL-13Ralpha1-Kette durchzuf{\"u}hren.Es konnte gezeigt werden, dass die N-terminale FnIII-{\"a}hnliche Dom{\"a}ne von IL-13Ralpha1 sowohl an der Bindung von IL-13 als auch an der Interaktion mit IL-4 beteiligt ist. Im funktionellen Bindeepitop der IL-13Ralpha1-Kette wurden die Aminos{\"a}urereste Arg84, Phe253 und Tyr321 als Hauptbindungsdeterminanten f{\"u}r die Interaktion mit IL-13 identifiziert. Durch die Interaktionsstudien der IL-13Ralpha1-Varianten mit IL-4 wurde gezeigt, dass diese Hauptbindungsdeterminanten auch f{\"u}r die niederaffine Bindung von IL-4 von gr{\"o}ßter Bedeutung sind. Die funktionellen Bindeepitope f{\"u}r IL-4 und IL-13 auf der IL-13Ralpha1-Kette sind nahezu identisch und {\"u}berlappen in einem großen Bereich. Aufgrund der Ergebnisse aus der Mutagenesestudie war es m{\"o}glich, ein Strukturmodell der extrazellul{\"a}ren Dom{\"a}ne der IL-13Ralpha1-Kette zu erstellen. Darin wird eine neuartige Orientierung der N-terminalen FnIII-Dom{\"a}ne und deren Beteiligung an der Ligandeninteraktion dargestellt. Mit Hilfe des Strukturmodells gelang es, neue Aminos{\"a}urerest auf der Oberfl{\"a}che von IL-13 zu identifizieren, die an der Bindung zu IL-13Ralpha1 beteiligt sind, was die Relevanz des Strukturmodells weiter unterstreicht. In einem weiteren Teil dieser Arbeit wurde versucht, den molekularen Mechanismus aufzukl{\"a}ren, durch den es den superagonistischen IL-4-Varianten T13D und F82D gelingt, mit dreifach h{\"o}herer Affinit{\"a}t an die IL-4Ralpha-Kette zu binden, als wildtypischer Ligand. Durch strukturelle und funktionelle Untersuchungen wurde gezeigt, dass der Affinit{\"a}tssteigerung ein indirekter Mechanismus zugrunde liegt, bei dem eine Konformations{\"a}nderung und die Fixierung der Arg85-Seitenkette von IL-4 zur Ausbildung von zus{\"a}tzlichen Ligand-Rezeptor-Interaktionen f{\"u}hrt. Das Bindeepitop zwischen IL-4 und der IL-4Ralpha-Kette besitzt eine modulare Architektur aus drei unabh{\"a}ngig voneinander agierenden Interaktionsclustern. Bei der Interaktion von wildtypischem IL-4 mit IL-4Ralpha tragen nur zwei dieser Cluster in signifikanter Weise zur freien Bindeenergie bei. Im Falle der superagonistischen IL-4-Varianten ist jedoch auch das dritte Cluster an der Generierung von zus{\"a}tzlicher, freier Bindeenergie beteiligt, wodurch die Affinit{\"a}t zwischen Ligand und Rezeptor erh{\"o}ht wird. Damit stellt der modulare Aufbau der Interaktionsfl{\"a}che zwischen IL-4 und der IL-4Ralpha-Kette m{\"o}glicherweise einen Mechanismus dar, {\"u}ber den Proteine die Affinit{\"a}t von Wechselwirkungen {\"u}ber einen großen Bereicht variieren k{\"o}nnen, ohne dabei Spezifit{\"a}t einzub{\"u}ssen. Da IL-4 und IL-13 als interessante Zielmolek{\"u}le f{\"u}r die Therapie von allergischen und asthmatischen Erkrankungen erkannt worden sind, k{\"o}nnen die in der vorliegenden Arbeit gewonnenen Informationen {\"u}ber den Bindemechanismus und die Einblicke in den molekularen Charakter der Interaktion zwischen den beiden Zytokinen und ihren spezifischen Rezeptorketten dabei helfen, neuartige und hoch spezifische, inhibitorische Molek{\"u}le zu entwickeln.},
  subject      = {Renaturierung <Biochemie>},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Heller2008,
  author    = {Heller, Julia},
  title     = {Rezidive bei Polyposis nasi nach operativer Therapie - {\"a}tiologische und prognostische Faktoren},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-27190},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Kurzfassung in Deutsch: Trotz intensivster Forschung in den letzten Jahrzehnten, bleiben letztlich {\"A}thiologie und Pathogenese der Polyposis nasi weitgehend ungekl{\"a}rt. In der Behandlung fehlt daher ein kausaler Therapieansatz, die Therapie der Wahl besteht bislang in der chirurgischen Sanierung der betroffenen Nasennebenh{\"o}hlen. Die hohen Rezidivraten nach operativer Therapie stellen jedoch ein großes Problem dar. Die Polyposis nasi scheint eine hohe Assoziation zu zeigen mit den Begleiterkrankungen Asthma bronchiale, Aspirin- Intoleranz und Allergien. Um herauszufinden inwieweit diese den postoperativen Heilungsverlauf und die Rezidivh{\"a}ufigkeit beeinflussen, wurden in dieser Arbeit 54 Patienten, die in den Jahren 1991 bis einschließlich 1993 an der W{\"u}rzburger Universit{\"a}tsklinik f{\"u}r Hals-, Nasen- und Ohrenkrankheiten aufgrund der Prim{\"a}rdiagnose Polyposis nasi operiert worden waren mittels der Daten aus den Krankenakten sowie eines speziell entwickelten Fragebogens {\"u}ber einen Zeitraum von mindestens zehn Jahren postoperativ nachbeobachtet. Neben den drei Begleiterkrankungen wurden die Risikofaktoren Nikotin- und Alkoholkonsum sowie die postoperative Verwendung topischer Kortikoide mit den Daten zu Geschlecht, Alter, postoperativen Beschwerden, der Rezidivh{\"a}ufigkeit und der Gesamtzahl der Operationen pro Patient korreliert. Im untersuchten Patientengut war {\"u}berwiegend das m{\"a}nnliche Geschlecht betroffen, die Patienten zumeist mindestens dreißig Jahre alt. Innerhalb von zehn Jahren traten Rezidive bei 22\% der Patienten auf. Etwa jeder 5. Polypenpatient (22\%) litt unter Asthma bronchiale, 17\% der Patienten unter einer Aspirin- Intoleranz. In unserer Auswertung zeigten beider Erkrankungen keinen negativen Einfluss auf die postoperative Rezidivwahrscheinlichkeit. {\"U}ber die H{\"a}lfte der Patienten litten unter Allergien, bei diesen Personen traten Rezidive seltener auf, als bei den Nichtallergikern. Dieses Ergebniss unterst{\"u}tzt die aktuellen Thesen in der Literatur, dass Allergien keine negative Auswirkung auf die chronisch polyp{\"o}se Sinusitis zeigen. Unsere Daten zur postoperativen Lokaltherapie k{\"o}nnen die Angaben aus der Literatur best{\"a}tigen, dass topisch verabreichte Kortikosteroide eine Ausheilung der Nasenpolypen beg{\"u}nstigen und Rezidive vermindern. Da bei einem Viertel unserer Patienten die Nasenpolypen famili{\"a}r geh{\"a}uft auftraten, l{\"a}sst sich eine genetische Komponente in der Pathogenese der Nasenpolypen vermuten. Unter den Alkoholkonsumenten fanden wir deutlich h{\"o}here Rezidivraten als unter den Patienten, die dies verneinten. In histologischen Arbeiten wurde bereits von einer St{\"o}rung der mukozili{\"a}ren Clearance der respiratorischen Schleimhaut durch Alkohol berichteten, m{\"o}glicherweise k{\"o}nnte Alkoholgenuss {\"u}ber diesen Mechanismus eine Polypenbildung beg{\"u}nstigen. Nikotin hatte in unserer Arbeit keinen Einfluss auf die Polypenbildung. Aufgrund unserer Ergebnisse wird die Hypothese aufgestellt, dass Alkoholkonsum und heredit{\"a}re Faktoren eine relevante Rolle in der Pathogenese der Polyposis nasi spielen. Da eine famili{\"a}re H{\"a}ufung, Alkohol- und Nikotinkonsum bislang in der Forschung nur unzureichend Beachtung fanden, sollte in prospektiven Studien ihre Auswirkung auf die Polypenbildung und insbesondere die Ergebnisse nach operativer Therapie ausf{\"u}hrlich untersucht werden. Aufgrund unserer Ergebnisse wird die Hypothese aufgestellt, dass Alkoholkonsum und heredit{\"a}re Faktoren eine relevante Rolle in der Pathogenese der Polyposis nasi spielen. Da eine famili{\"a}re H{\"a}ufung, Alkohol- und Nikotinkonsum bislang in der Forschung nur unzureichend Beachtung fanden, sollte in prospektiven Studien ihre Auswirkung auf die Polypenbildung und insbesondere die Ergebnisse nach operativer Therapie ausf{\"u}hrlich untersucht werden.},
  subject      = {Nasennebenh{\"o}hlenentz{\"u}ndung},
  language  = {de}
}