@phdthesis{Pleiser2012,
  author    = {Pleiser, Sandra},
  title     = {Mouse genetic analyses of Spir functions},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-73634},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Das Aktin-Zytoskelett ist f{\"u}r viele zellul{\"a}re Funktionen unerl{\"a}sslich, dazu geh{\"o}ren der strukturelle Aufbau von Zellen, die Zellwanderung und Vesikeltransportprozesse. Die funktionelle Vielfalt der Aktinstrukturen spiegelt sich in einer Vielzahl verschiedener molekularer Mechanismen wieder, welche die Polymerisierung von Aktinfilamenten regulieren. Die sponante Aktinpolymerisierung wird jedoch verhindert aufgrund der Instabilit{\"a}t von kleinen Aktin Oligomeren und durch Aktin Monomer bindende Proteine, welche die Bildung solcher Oligomere unterbinden. Aktinnukleationsfaktoren helfen diese kinetische Barriere der Filamentbildung zu {\"u}berwinden und sind wesentlich f{\"u}r die Erzeugung von neuen Aktinfilamenten an bestimmten subzellul{\"a}ren Kompartimenten. Spir Proteine sind die ersten beschriebenen Mitglieder der neuen Klasse von WH2 Dom{\"a}nen Aktinnukleationsfaktoren. Sie leiten die Polymerisierung von Aktin ein, indem sie Aktinmonomere an die vier WH2 Dom{\"a}nen im Zentrum des Proteins binden. Trotz ihrer Eigenschaft Aktinpolymerisation in vitro selber zu nukleieren, bilden Spir Proteine einen regulatorischen Komplex mit anderen Aktinnukleatoren der formin Untergruppe von forminen. Spir hat eine Funktion bei der Regulierung von vesikul{\"a}r erzeugten filament{\"o}sen Aktinstrukturen, Vesikeltransportprozessen und der Bildung der Teilungsfurche w{\"a}hrend der asymmetrischen meiotischen Zellteilung. Das S{\"a}ugetiergenom kodiert zwei spir Gene, spir-1 und spir-2. Die entsprechenden Proteine haben einen identischen strukturellen Aufbau und sind zu einem großen Teil homolog zueinander. Um die Spir Funktion im sich entwickelnden und adulten Nervensystem zu untersuchen, wurde die bisher unbekannte Expression des Maus spir-2 Gens analysiert. Real-time PCR Analysen haben ergeben, dass spir-2 in adulten M{\"a}usen in Oozyten, dem Gehirn, im Gastrointestinaltrakt, den Hoden und der Niere exprimiert wird. In situ Hybridisierungen wurden durchgef{\"u}hrt um die zellul{\"a}re Natur der spir Expression nachzuweisen. W{\"a}hrend der Embryogenese haben in situ Hybridisierungen gezeigt, dass spir-2 im sich entwickelnden Nervensytem und Darmtrakt exprimiert wird. In adulten Mausgeweben, wurde die h{\"o}chste Expression von spir-2 in Epithelzellen des Verdauungstraktes, in neuronalen Zellen des Nervensystems und in Spermatocyten gefunden. Im Gegensatz zur eher begrenzten Expression des Maus spir-1 Gens, welches {\"u}berwiegend im Nervensystem, den Oozyten und Hoden zu finden ist, zeigen die hier aufgef{\"u}hrten Daten ein breiteres Expressionsmuster des spir-2 Gens und unterst{\"u}tzen damit eine allgemeinere zellbiologische Funktion der neuen Aktinnukleatoren. Um die Funktion des Spir Proteins im sich entwickelnden und adulten Nervensystem zu untersuchen, wurden Spir-1 defiziente M{\"a}use mit Hilfe der gene trap Methode generiert. Spir-1 defiziente M{\"a}use sind lebensf{\"a}hig und eignen sich daher perfekt um die Neurobiologie des Spir-1 Aktinnukleators zu untersuchen. Die Analyse von prim{\"a}ren kortikalen Neuronen von Spir-1 defizienten M{\"a}usen zeigte eine Reduktion dendritischer Verzweigungen und ist die erste Beschreibung einer neuronalen Funktion von Spir-1. Desweiteren wurde eine transgene Mauslinie (thy1-GFP-M) eingesetzt, die das gr{\"u}ne Fluoreszenzprotein (GFP) unter der Kontrolle von Neuronen-spezifischen Elementen des thy1 Promoters exprimiert. GFP ist dabei nur in einer Teilmenge von Neuronen exprimiert, f{\"a}rbt diese Neuronen jedoch in ihrer Gesamtheit an. Spir-1 defiziente M{\"a}use, die das GFP Transgen exprimieren wurden generiert und analysiert. Es wurde herausgefunden, dass Spir-1 defiziente M{\"a}use eine reduzierte Anzahl an dendritischen Dornen im entorhinalen Kortex im Vergleich zu Wildtyp- Geschwistertieren aufweisen. Zusammengefasst gibt diese Studie neue Erkenntnisse {\"u}ber die zellbiologische Funktion von Spir und liefert Einsichten wie das neuronale Netzwerk sturkturiert wird.},
  subject      = {Actin-bindende Proteine},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Blume2009,
  author    = {Blume, Constanze},
  title     = {Cellular functions of VASP phosphorylations},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-48321},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {Members of the enabled/vasodilator-stimulated phosphoprotein (Ena/VASP) family are important regulators of the actin cytoskeleton dynamics. VASP functions as well as its interactions with other proteins are regulated by phosphorylation at three sites - serine157 (S157), serine239 (S239), and threonine278 (T278) in humans. cAMP- and cGMP- dependent protein kinases phosphorylate S157 and S239, respectively. In contrast, the kinase responsible for T278 was as yet unknown and identified in the first part of this thesis. In a screen for T278 phosphorylating kinases using a phospho-specific antibody against phosphorylated T278 AMP-activated protein kinase (AMPK) was identified in endothelial cells. Mutants of AMPK with altered kinase-activity modulate T278-phosphorylation levels in cells. AMPK-driven T278-phosphorylation impaired stress fiber formation and changed cell morphology in living cells. AMPK is a fundamental sensor of cellular and whole body energy homeostasis. Zucker Diabetic Fatty (ZDF) rats, which are an animal model for type II diabetes mellitus, were used to analyze the impact of phosphorylated T278 in vivo. AMPK-activity and T278-phosphorylation were substantially reduced in arterial vessel walls of ZDF rats in comparison to control animals. These findings demonstrate that VASP is a new AMPK substrate, that VASP phosphorylation mediates the effects of metabolic regulation on actin cytoskeleton rearrangements, and that this signaling system becomes down-regulated in diabetic vessel disorders in rats. In the second part of this thesis, a functional analysis of differential VASP phosphorylations was performed. To systematically address VASP phosphorylation patterns, a set of VASP phosphomimetic mutants was cloned. These mutants enable the mimicking of defined phosphorylation patterns and the specific analysis of single kinase-mediated phosphorylations. VASP localization to the cell periphery was increased by S157- phosphorylation and modulated by phosphorylation at S239 and T278. Latter phosphorylations synergistically reduced actin polymerization. In contrast, S157- phosphorylation had no effect on actin-dynamics. Taken together, the results of the second part show that phosphorylation of VASP serves as a fine regulator of localization and actin polymerization activity. In summary, this study revealed the functions of VASP phosphorylations and established novel links between signaling pathways and actin cytoskeleton rearrangement.},
  subject      = {Vasodilatator-stimuliertes Phosphoprotein},
  language  = {en}
}