@phdthesis{Vogel2002,
  author    = {Vogel, Friederike},
  title     = {Klonierung, Expression und Charakterisierung von Mutanten des Bone Morphogenetic Protein-2},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-6782},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2002},
  abstract  = {Das Zytokin Bone Morphogenetic Protein-2 (BMP-2) geh{\"o}rt als Mitglied der Transforming Growth Factor ß-Superfamilie zu einer großen Gruppe eng verwandter Wachstums- und Differenzierungsfaktoren. Es spielt eine entscheidende Rolle bei Bildung und Regeneration von Knorpel und Knochen und w{\"a}hrend verschiedener Prozesse der embryonalen Entwicklung. Durch Sezernierung des Proteins und anschließende Diffusion in der extrazellul{\"a}ren Matrix (EZM) ausgehend vom Ort der Sekretion unterliegt sein Wirkungsgrad einem abnehmenden Konzentrationsgradienten. BMP-2 bindet neben der hochaffinen Bindung an seinen spezifischen Rezeptor unter anderem auch an die extrazellul{\"a}re Matrix. So konnte in Vorarbeiten bereits durch Deletion der basischen Heparinbindungsstelle des BMP-2, die sich im N-terminalen Bereich befindet, eine Wirkungsverst{\"a}rkung des Proteins in einem in vitro- Experiment, dem H{\"u}hnergliedmaßentest, erreicht werden, da die konkurrierende Bindung an Heparinbindungsstellen der EZM wegf{\"a}llt. Im Tiermodell konnte jedoch ein genau umgekehrter Effekt dieser Mutante im Vergleich mit dem Wildtyp gezeigt werden, da in vivo die Diffusion des Molek{\"u}ls durch Bindung an die EZM begrenzt und es so lokal an seinem Wirkungsort konzentriert wird. Von diesen Vorbefunden ausgehend war das Ziel der Arbeit die Klonierung und Expression von Mutanten des BMP-2, bei denen durch schrittweise Modifizierung der Heparinbindungsstelle die Bindung des Proteins an Heparin und deren Einfluß auf die Rezeptorbindung charakterisiert werden sollte. Dazu wurden zwei Mutanten des BMP-2 mit Verdopplung eines bzw. beider basischer Aminos{\"a}uretripletts kloniert, da diesem basischen Bereich im N-Terminus die eigentliche Bindung an Heparin zugeschrieben wird. Nach Expression, Renaturierung und s{\"a}ulenchromatographischer Aufreinigung der Proteine konnte in dieser Arbeit in drei verschiedenen funktionellen in vitro-Tests eine abnehmende Wirkung der Mutanten gezeigt werden. Neben dem biophysikalischen Nachweis der apparenten Affinit{\"a}ten der Mutanten zu Rezeptor und Matrix in Biacore-Messungen konnte die {\"A}nderung des Wirkungsgrades auch in einem Zellkulturassay mit einer Maus-Fibroblasten-Zellinie durch Messung der Alkalischen Phosphatase und im H{\"u}hnergliedmaßentest gezeigt werden. In in vivo Experimenten bleibt eine entsprechende zu erwartende Wirkungsverst{\"a}rkung dieser beiden Mutanten nachzuweisen, die im Hinblick auf einen therapeutischen Einsatz bei gew{\"u}nschtem Ersatz zerst{\"o}rten Knochens relevant werden k{\"o}nnte.},
  subject      = {Transforming Growth Factor beta},
  language  = {de}
}