@phdthesis{Redel2004,
  author    = {Redel, Andreas},
  title     = {Charakterisierung der kardialen Funktion des Stressproteins alpha-B-Crystallin am isolierten Papillarmuskel der Maus},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-11984},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {Eine famili{\"a}re Myopathie und Kardiomyopathie, der eine Missense-Mutation des alpha-B-Crystallin-Gens zugrunde liegt, weist auf eine wichtige Bedeutung des Stressproteins alpha-B-Crystallin im Herzen hin. Die chaperone-{\"a}hnlichen Eigenschaften von alpha-B-Crystallin und die unter kardialer Isch{\"a}mie zu beobachtende schnelle Translokation vom Zytosol an das elastische Titin-Filamentsystem lassen eine protektive Rolle von alpha-B-Crystallin unter Stressbedingungen vermuten. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, eine eventuelle kardioprotektive Funktion von alphaB-Crystallin durch die Charakterisierung alpha-B-Crystallin gendeletierter M{\"a}use nachzuweisen. Wir etablierten hierf{\"u}r ein Versuchssystem zur Untersuchung der Kontraktilit{\"a}t isolierter Papillarmuskeln im Organbad. Im Rahmen des Aufbaus unseres Versuchssystems untersuchten wir zun{\"a}chst den Einfluss der Ca2+-Konzentration, der Temperatur und der Kontraktionsbedingungen (Auxotonie vs. Isometrie) auf die Kraft-Frequenz-Beziehung von murinem Myokard. Wir konnten zeigen, dass die Kraft-Frequenz-Beziehung von Myokardpr{\"a}paraten der Maus von den genannten Versuchsbedingungen abh{\"a}ngig ist. Bei niedrigen Ca2+-Konzentrationen und Temperaturen ([Ca2+] = 1,0 mM, Temp. = 27 °C) ist sie positiv, flacht bei zunehmender Ca2+-Konzentration und Temperatur ab und ist f{\"u}r [Ca2+] = 5,0 mM, Temp. = 37 °C negativ. Auxotone Kontraktionsbedingungen f{\"u}hren im Vergleich zu isometrischen bei gleichen Ca2+-Konzentrationen und Temperaturen zu einem flacheren Verlauf der Kraft-Frequenz-Beziehung. Unter ann{\"a}hernd physiologischen Bedingungen verl{\"a}uft die Kraft-Frequenz-Beziehung des M{\"a}use-Myokards flach bis leicht positiv. Im Gegensatz zum Menschen scheinen somit bei der Maus f{\"u}r eine Steigerung des Herz-Zeit-Volumens andere Mechanismen als eine positive Kraft-Frequenz-Beziehung von Bedeutung zu sein. Hierbei ist insbesondere der Frank-Starling-Mechanismus und die sympathoadrenerge Innervation des Herzens zu erw{\"a}hnen. Zur Charakterisierung der kardialen Funktion von alphaB-Crystallin untersuchten wir die Kontraktilit{\"a}t isolierter Papillarmuskeln von Wildtyp- und alpha-B-Crystallin gendeletierten M{\"a}usen unter simulierter Isch{\"a}mie (Glucose- und Sauerstoffentzug) und Reperfusion im Organbad. Unter Kontrollbedingungen zeigten sich zwischen wt- und alpha-B-/- Muskeln keine Unterschiede in der Zuckungskraft, der Geschwindigkeit der Kraftentwicklung und der Relaxationszeit. Die w{\"a}hrend der 20-min{\"u}tigen simulierten Isch{\"a}mie entwickelte Kontraktur setzte jedoch bei den alpha-B-/- Muskeln signifikant fr{\"u}her ein und verlief signifikant st{\"a}rker als bei wt-Muskeln. Nach einer 60-min{\"u}tigen Reperfusionsphase blieb die Kontraktur der alpha-B-/- Muskeln im Vergleich zu wt-Muskeln signifikant erh{\"o}ht. Bez{\"u}glich Zuckungskraft, Geschwindigkeit der Kraftentwicklung und Relaxationszeit zeigten sich weder w{\"a}hrend noch nach simulierter Isch{\"a}mie deutliche Unterschiede zwischen den Muskeln beider M{\"a}usest{\"a}mme. Diese Ergebnisse lassen darauf schließen, dass das Fehlen von alpha-B-Crystallin am Gesamtherz nicht zu einer St{\"o}rung der systolischen Herzfunktion, sondern zu einer eingeschr{\"a}nkten myokardialen Relaxationsf{\"a}higkeit unter Isch{\"a}mie und Reperfusion f{\"u}hren w{\"u}rde. Da alpha-B-Crystallin unter kardialer Isch{\"a}mie an das elastische Titin-Filamentsystem bindet, k{\"o}nnten die elastischen Eigenschaften des Myokards unter Isch{\"a}mie durch einen Mangel an alpha-B-Crystallin derart beeintr{\"a}chtigt werden, dass es zu einer h{\"o}heren Rigidit{\"a}t der Muskulatur kommt. Eine Funktion von alpha-B-Crystallin im Herzen ist somit m{\"o}glicherweise die Aufrechterhaltung der elastischen Eigenschaften des Myokards unter kardialer Isch{\"a}mie und Reperfusion.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Stingl2012,
  author    = {Stingl, Lavinia},
  title     = {Die Bedeutung des Hitzeschockproteins HSP90 f{\"u}r die Strahlenempfindlichkeit von Tumorzellen unterschiedlicher Entit{\"a}ten},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-71984},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Krebs ist die zweith{\"a}ufigste Todesursache in Deutschland. F{\"u}r die Behandlung von Tumorerkrankungen wird unter anderen die Strahlentherapie angewendet. Allerdings ist die Wirkung der Bestrahlung durch die Radiotoxizit{\"a}t auf normalem Gewebe sowie durch die Radioresistenz vieler Tumoren bei klinisch relevanten Dosen limitiert. Ein vielversprechendes Target f{\"u}r die Radiosensibilisierung von Tumorzellen scheint das Hitzeschockprotein HSP90 zu sein, ein wichtiges molekulares Chaperon, das f{\"u}r die Faltung, Aktivierung, Translokation und Degradation der so genannten Klientenproteine zust{\"a}ndig ist. Durch die pharmakologische Blockierung seiner Funktion wird die simultane Degradation multipler HSP90 Klientenproteine eingeleitet, darunter Radioresistenz-assoziierte Proteine wie RAF-1, AKT, EGFR, Survivin, DNA-Reparaturproteine. Verschiedene Studien belegen das Potential der HSP90 Inhibitoren Geldanamycin und seiner Derivaten als Radiosensibilisatoren. Im Gegensatz zu diesen Substanzen sind die neuartigen HSP90 Inhibitoren NVP-AUY922 und NVP-BEP800 wasserl{\"o}slich und nicht hepatotoxisch. Im ersten Teil der Arbeit wurde die Wirkung von NVP-AUY922 und NVP-BEP800 (200 nM, 24 h vor der Bestrahlung) auf die Strahlenempfindlichkeit humaner Tumorzelllinien unterschiedlicher Entit{\"a}ten, darunter eine Lungenkarzinomzellinie A549, eine Fibrosarkomzelllinie HT1080, sowie zwei Glioblastomzelllinien GaMG und SNB19, untersucht. Die neuartigen HSP90 Inhibitoren zeigten in Kolonietest eine strahlensensibilisierende Wirkung in allen getesteten Tumorzelllinien. Weiterhin wurde mit diversen Methoden den Mechanismus der Radiosensibilisierung untersucht. Die HSP90 Inhibition erh{\"o}hte den Anteil der Zellen mit hypodiploiden DNA-Gehalt in den meisten untersuchten Tumorzelllinien. Außerdem induzierte die HSP90 Inhibition die Depletion der anti-apoptotischen Proteine AKT, pAKT und RAF-1 in allen Tumorzelllinien. Wie die erh{\"o}hte Expression von beiden Apoptosemarkern, aktivierte Caspase-3 und inaktiviertes PARP, nahe legt, wurde verst{\"a}rkt die Caspase-abh{\"a}ngige Apoptose in den meisten untersuchten Tumorzelllinien nach HSP90 Inhibition eingeleitet. Laut Comet Assay induzierte die HSP90 Inhibition eine geringere DNA-Fragmentierung in bestrahlten Tumorzellen, gleichzeitig konnte aber eine langsamere Restitution der chromosomalen DNA festgestellt werden. {\"U}ber die Messungen der γH2AX-Expression als Marker f{\"u}r DNA-Doppelstrangbr{\"u}che konnte eine erh{\"o}hte Induktion von DNA-Sch{\"a}den nach HSP90 Inhibition und Bestrahlung sowie eine verlangsamte Reparatur der induzierten DNA-Sch{\"a}den gemessen werden. Diese korrelierte mit der Depletion der DNA-Reparaturproteine KU70/KU80. Die HSP90 Inhibition f{\"u}hrte zus{\"a}tzlich zu einem ausgepr{\"a}gten G2/M-Arrest, der durch die Bestrahlung verst{\"a}rkt werden konnte. NVP-AUY922 induzierte außerdem eine Depletion der S-Phase. Die Depletion der Zellzyklus-regulierenden Proteine CDK1 und CDK4 sowie pRB korrelierte mit den beobachteten Zellzyklusst{\"o}rungen. Die hier gewonnenen Ergebnisse verdeutlichen, dass der komplexe Mechanismus der Radiosensibilisierung nach HSP90 Inhibition die simultane Degradation diverser HSP90 Klientenproteine involviert, was verschiedene zellul{\"a}re Auswirkungen hat: verlangsamte Zellteilung durch anhaltende Zellzyklusst{\"o}rungen, erh{\"o}hte DNA-Sch{\"a}den und Verlangsamung der Reparatur der DNA-Sch{\"a}den nach Bestrahlung sowie Apoptoseinduktion. Die HSP90 Inhibition induzierte gleichzeitig die Expression der Hitzeschockproteine HSP90 und HSP70, deren anti-apoptotischen Funktionen die radiosensibilisierenden Effekte der HSP90 Inhibitoren vermindern k{\"o}nnen. In dieser Arbeit wurden zwei Strategien getestet, um die Hochregulation von HSP90/HSP70 nach HSP90 Inhibition in den Tumorzelllinien A549 und GaMG zu unterdr{\"u}cken. Zum einen wurden siRNAs gegen die stressinduzierbare α-Isoform von HSP90 angewendet, zum anderen wurde KNK437, eine Substanz die die Expression der HSP auf Transkriptionsebene unterdr{\"u}ckt, eingesetzt. Im zweiten Teil der Arbeit konnte gezeigt werden, dass die Transfektion mit siRNA gegen HSP90α gefolgt von NVP-AUY922 die Hochregulation von HSP90α um circa 50\% unterdr{\"u}ckte. Allerdings wurde dadurch keine Erh{\"o}hung der NVP-AUY922-vermittelten Radiosensibilisierung erreicht. Es wurden außerdem keine signifikanten Ver{\"a}nderungen betreffend der Induktion und Reparatur der DNA-Sch{\"a}den, Zellzyklusverteilung, Apoptoseinduktion sowie Expression der getesteten HSP90 Klientenproteine im Vergleich zu alleiniger HSP90 Inhibition festgestellt. Im dritten Teil der Arbeit konnte gezeigt werden, dass die simultane Behandlung mit NVP-AUY922 und KNK437 die NVP-AUY922-vermittelte Hochregulation von HSP90 und HSP70 in beiden Tumorzelllinien tempor{\"a}r unterdr{\"u}ckt. Obwohl die alleinige Behandlung mit KNK437 in der A549-Tumorzelllinie laut Kolonietest radiosensibilisierend wirkte, konnte die simultane Behandlung mit beiden Inhibitoren die NVP-AUY922-vermittelte Radiosensibilisierung nicht erh{\"o}hen. Obwohl die Unterdr{\"u}ckung der Stressantwort nach HSP90 Inhibition mittels KNK437 in beiden Tumorzelllinien einen anhaltenden G2/M-Arrest induzierte, blieb die Expression der anti-apoptotischen HSP90-Klientenproteine AKT und RAF-1 unver{\"a}ndert im Vergleich zu NVP-AUY922. Außerdem wurde die inhibierende Wirkung von NVP-AUY922 auf die Reparatur der strahleninduzierten DNA-Sch{\"a}den nicht erh{\"o}ht. Die hier gezeigten in vitro Ergebnisse unterst{\"u}tzen die Anwendung von NVP-AUY922 und NVP-BEP800 f{\"u}r in vivo Studien sowie in klinischen Studien alleine oder in Kombination mit der Bestrahlung. Unsere Arbeit ist von besonderem Interesse f{\"u}r die Strahlentherapie, da NVP-AUY922 bereits in klinischen Studien getestet wird.},
  subject      = {Hitzeschockprotein},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Rauschert2009,
  author    = {Rauschert, Nicole},
  title     = {Identifizierung und Charakterisierung des SAM-6 Tumorantigens},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-37144},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {Erste tumorassoziierte Ver{\"a}nderungen finden im Glykosilierungsmuster von Glykoproteinen und Glykolipiden statt. Die dabei entstehenden tumorassoziierten Carbohydrat-Antigene sind prominente Zielstrukturen der nat{\"u}rlichen Tumorimmunit{\"a}t (Immune Surveillance) und gewinnen in der Onkologie als immunogene Epitope zunehmend an Bedeutung. Der humane monoklonale IgM-Antik{\"o}rper SAM-6 ist Teil der tumorspezifischen Immunit{\"a}t. Er wurde mit Hilfe der konventionellen Hybridomatechnologie direkt aus einem an Magenkarzinom erkrankten Menschen isoliert. Neben der Erforschung seines außergew{\"o}hnlichen Apoptose-mechanismus konnte innerhalb dieser Arbeit eine Zielstruktur des Antik{\"o}rpers identifiziert und charakterisiert werden. Der humane monoklonale IgM-Antik{\"o}rper SAM-6 bindet an eine neue Isoform des Hitzeschockproteins GRP78 (GRP78SAM-6). Das Antigen wurde {\"u}ber mehrstufige chromatographische Verfahren aus Tumorzellmembranextrakten aufgereinigt und nach tryptischen Verdau {\"u}ber die Methode des Peptidmassen-Fingerprinting eindeutig als humanes GRP78 identifiziert. Die auf der Zellmembran lokalisierte Variante des GRP78 besitzt ein Molekulargewicht von 82 kD und wird auf vielf{\"a}ltigen Tumorgeweben stabil exprimiert. GRP78SAM-6 liegt parallel zur 78 kD-Wildtyp-Variante co-exprimiert vor und konnte im Gegensatz zur Wildtyp-Variante nicht auf gesundem Gewebe nachgewiesen werden. Bei der SAM-6-spezifischen Variante des GRP78 handelt es sich um eine posttranslational modifizierte Form des GRP78, die spezifisch auf der Zellmembran lokalisiert ist, nicht jedoch intrazellul{\"a}r zu finden ist. Sie unterscheidet sich durch zus{\"a}tzliche Glykosilierungen vom GRP78-Wildtypen, wobei O-glykosidisch verkn{\"u}pfte Glykane f{\"u}r die Bindung und die Reaktion mit dem SAM-6 Antik{\"o}rper essentiell sind. Der SAM-6-Rezeptor stellt eine tumorspezifische Isoform des Hitzeschockproteins GRP78 dar, deren O-glykosilierte Carbohydrat-Regionen als Epitop fungieren. Durch die Bindung an GRP78SAM-6 hemmt der Antik{\"o}rper SAM-6 in vitro als auch in vivo konzentrationsabh{\"a}ngig das Wachstum von Magen- und Pankreaskarzinomzellen und induziert eine neue Art des apoptotischen Zelltodes, die sog. Lipoptose. Es handelt sich um einen durch den Antik{\"o}rper vermittelten direkten Effekt, der sich ausschließlich auf malignes Gewebe beschr{\"a}nkt. Schl{\"u}sselpunkt der apoptotischen Wirkung ist die Akkumulation zytotoxischer Mengen an Cholesterol und Triglyceridestern, die nach Bindung an den Antik{\"o}rper in Form von Lipoprotein-Partikeln in die Tumorzelle gelangen. Der pentamere IgM-Antik{\"o}rper bindet neben membranst{\"a}ndigem GRP78SAM-6 der Tumorzelle, die ApoB 100-haltigen Lipoproteine VLDL und LDL. Insbesondere oxidativ modifizierte Formen des LDL (oxLDL) zeigten dabei die h{\"o}chste Bindungsaffinit{\"a}t zum SAM-6 Antik{\"o}rper. In deren Anwesenheit war ein maximaler lipotoxischer Effekt zu beobachten. Im Rahmen dieser Arbeit ist es gelungen, weite Teile des Lipoptose-Mechanismus aufzukl{\"a}ren. Eigenen Immunfluoreszenzstudien zufolge wird der SAM-6 Antik{\"o}rper {\"u}ber rezeptorvermittelte Endozytose internalisiert. Die GRP78-vermittelte Internalisierung von oxLDL-beladenem Antik{\"o}rper scheint daher plausibel und f{\"u}r die t{\"o}dliche Anh{\"a}ufung der Lipide verantwortlich zu sein. Die SAM-6-induzierte Apoptose verl{\"a}uft anschließend {\"u}ber einen spezifischen Signalweg, der Gemeinsamkeiten mit dem intrinsischen Signalweg aufweist, jedoch wie beim extrinsischen Signalweg {\"u}ber externe pro-apoptotische Liganden angeregt wird. Infolge der unphysiologisch hohen intrazellul{\"a}ren Konzentration an oxLDL kommt es zur Induktion einer Caspasenkaskade, die nach der initialen Freisetzung von Cytochrom C aus den Mitochondrien {\"u}ber die Initiatorcaspasen 8 und 9 verl{\"a}uft und letztendlich durch die Aktivierung der terminalen Caspasen 3 und 6 den apoptotischen Zelltod einleitet. Die Entdeckung von extrazellul{\"a}r exprimiertem GRP78 auf Tumorzellen bietet die M{\"o}glichkeit neuer Therapieans{\"a}tze in der Onkologie. Die SAM-6-spezifische Variante des GRP78 bietet insbesondere die M{\"o}glichkeit eines gezielten Angriffs auf die Tumorzelle, ohne gesunde Zellen zu tangieren. Sie wird auf Tumorgeweben verschiedenster {\"A}tiologie stabil exprimiert und infolge ihres tumorspezifischen Auftretens zur optimalen Zielstruktur der nat{\"u}rlichen k{\"o}rpereigenen Immunantwort gegen Tumore. Der nat{\"u}rliche IgM-Antik{\"o}rper ist Teil der nat{\"u}rlichen Immunit{\"a}t. Diese verf{\"u}gt {\"u}ber ein breites Repertoire an Rezeptoren und garantiert die permanente {\"U}berwachung und Reaktion gegen modifizierte k{\"o}rpereigene Zellen. Sie ist daf{\"u}r verantwortlich, dass Tumore sich nur in Ausnahmef{\"a}llen manifestieren.},
  subject      = {nat{\"u}rliche Immunit{\"a}t},
  language  = {de}
}