@phdthesis{Stark2011,
  author    = {Stark, Felix},
  title     = {Funktionelle Untersuchungen zur Regulation der Protein Kinase CK2 durch Polyamine in Drosophila melanogaster und deren physiologische Bedeutung},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-57522},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Die heterotetramere Proteinkinase CK2 nimmt aufgrund der großen Anzahl und Diversit{\"a}t ihrer Substrate, sowie aufgrund ihrer Eigenschaft Signalwege miteinander zu vernetzen eine Sonderstellung innerhalb der Kinasen ein. CK2 beeinflusst Proliferation, Differenzierung und Apoptose, Prozesse an denen auch Polyamine und der MAPK-Signalweg beteiligt sind. Eine vor kurzem durchgef{\"u}hrte Arbeit beschreibt die Bindung von CK2 an das Ger{\"u}stprotein KSR und die Verst{\"a}rkung des MAPK-Signalwegs durch Phosphorylierung von Raf-Proteinen in Vertebraten. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass CK2 auch in Drosophila mit KSR interagiert und das einzige in Drosophila vorhandene Raf-Potein (DRaf) in vitro phosphoryliert. Im Gegensatz zur Phosphorylierung der humanen B-Raf und C-Raf Proteine an Serin 446 bzw. Serin 338 innerhalb der „negative charge regulatory region" (N-Region), f{\"u}hrten Kinasereaktionen und Massenspektrometrische Untersuchungen zur Identifizierung von Serin 11 als CK2 Phosphorylierungsstelle in DRaf, w{\"a}hrend ein zu Serin 446 in B-Raf {\"a}quivalentes Serin in der N-Region in Drosophila nicht durch CK2 phosphoryliert wird. Durch {\"U}berexpression von DRaf sowie von zwei DRaf-Varianten bei denen Serin 11 durch Alanin oder Aspartat substituiert wurde (DRafS11A und DRafS11D) konnte in Zellkulturexperimenten gezeigt werden, dass die Ladung an der Aminos{\"a}ureposition 11 die Funktion von DRaf beeinflusst, wobei eine negative Ladung an dieser Stelle zur Phosphorylierung und Aktivierung der Effektorkinase Erk f{\"u}hrt. Die Phosphorylierung durch CK2 ist unabh{\"a}ngig von regulatorischen Botenstoffen ("second messengers"), wird aber durch Bindung von Polyaminen moduliert. Intrazellul{\"a}re Polyamine entstammen zum grossen Teil dem zellul{\"a}ren Aminos{\"a}urekatabolismus und beeinflussen die Phosphorylierung von DRaf durch CK2 in vitro, wobei Spermin ein effizienter Inhibitor der Reaktion ist, w{\"a}hrend die Effekte von Putrescin und Spermidin gering sind. Auch in Drosophila Schneider S2 Zellen und in adulten weiblichen Fliegen hat Spermin einen inhibitorischen, CK2-abh{\"a}ngigen Effekt auf die Aktivierung von Erk. Ausserdem konnte gezeigt werden, dass Putrescin und Spermidin in der Lage sind die Aktivierung von Erk, im Vergleich zu Zellen die nur mit Spermin behandelt wurden, zu erh{\"o}hen. Das spricht daf{\"u}r, dass die Phosphorylierung von DRaf und die davon abh{\"a}ngige Aktivierung von Erk durch CK2 von der Menge und Relation der verschiedenen Polyamine zueinander abh{\"a}ngt. Die Ergebnisse dieser Arbeit lassen den Schluss zu, dass der Polyaminmetabolismus {\"u}ber CK2 mit dem MAPK-Signalweg verkn{\"u}pft ist. Nachdem Polyamine durch Aminos{\"a}urekatabolismus enstehen, kann auf diese Weise der MAPK-Signalweg in Abh{\"a}ngigkeit der Verf{\"u}gbarkeit zellul{\"a}rer Aminos{\"a}uren reguliert werden. Vorversuche zeigten eine Beeinflussung von Proliferation und Apoptose durch CK2 und Polyamine. Weitere Untersuchungen sind aber n{\"o}tig um spezifische Einfl{\"u}sse von Polyaminen und CK2 auf zellul{\"a}re Prozesse wie Proliferation, Differenzierung und Apoptose aufzudecken.},
  subject      = {Protein Kinase CK2},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Rennefahrt2002,
  author    = {Rennefahrt, Ulrike},
  title     = {Die Rolle einer konstitutiv-aktiven MAP-Kinase SAPK-Beta bei der zellul{\"a}ren Transformation, Proliferation und Apoptose von NIH-3T3-Fibroblasten},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-4158},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2002},
  abstract  = {Bei c-Jun N-terminalen Kinasen (JNKs) (auch als Stress-aktivierte Proteinkinasen SAPKs bezeichnet), handelt es sich um Mitglieder der Mitogen-aktivierten Proteinkinase Familie (MAPK), die die Genexpression als eine Antwort auf eine Vielzahl von physiologischen und nicht-physiologischen Stimuli regulieren. Gendeletionsexperimente (knockout) und der Einsatz von dominant-negativen Mutanten wiesen auf eine Funktion von SAPK/JNKs bei Prozessen der zellul{\"a}ren Differenzierung, dem {\"U}berleben und/oder Apoptose sowie onkogener Transformation hin. Direkte Analysen des transformierenden Potentials von SAPK/JNKs wurden bislang durch das Fehlen von konstitutiv-aktiven Mutanten verhindert. Erst unl{\"a}ngst konnte durch die Fusion der MAP Kinase mit seiner direkten, in der Kaskade vorgeschalteten, Aktivatorkinase solche Mutanten bereitgestellt werden. Im Rahmen dieser Doktorarbeit wurde ein SAPKb-MKK7 Hybridprotein generiert, mit dessen Hilfe das transformierende Potential von aktiviertem SAPKb charakterisiert werden konnte. Die induzierte Expression von SAPKb-MKK7 f{\"u}hrte zur morphologischen Transformation von NIH 3T3 Fibroblasten. Dar{\"u}ber hinaus bildeten diese Zellen kleine Foci aus transformierten Zellen, wuchsen in Soft-Agar und vergleichbar mit onkogenem Ras oder Raf, resultierte auch die Expression von aktiviertem SAPKb in der Zerst{\"o}rung des F-Aktins. Des Weiteren steigerte die Expression von SAPKb-MKK7 die Proliferationsraten von NIH 3T3 Zellen. Im Gegensatz zu den akut transformierenden Onkogenen wie ras oder raf, ist SAPKb-MKK7 jedoch nicht in der Lage, das {\"U}berleben der transformierten Zellen zu bewirken. Unsere Daten schlagen daher vor, das konstitutiv-aktives SAPK/JNK zwar die Hauptaspekte zellul{\"a}rer Transformation verursacht, aber nicht imstande ist, alle Ver{\"a}nderungen zu induzieren, die ben{\"o}tigt werden, um einen vollst{\"a}ndig transformierten Ph{\"a}notypen zu etablieren, weshalb insgesamt gesehen, sein transformierendes Potential deutlich schw{\"a}cher ausgepr{\"a}gt ist. Wir haben zus{\"a}tzlich damit begonnen, dass tumorgene Potential von SAPKb-MKK7 direkt im Nacktmausmodell zu verifizieren. Die Injektion von SAPKb-MKK7 exprimierenden Fibroblasten resultierte in der Etablierung eines gut definierten Fibrosarkoms, wobei die Latenzzeit l{\"a}nger war als bei v-Raf transformierten Zellen. Somit ist die Expression von aktiviertem SAPK/JNK ausreichend, um die Tumorentwicklung in vivo zu initieren, auch wenn die lange Latenzzeit auf die Notwendigkeit zus{\"a}tzlicher genetischer Ver{\"a}nderungen hinweist.},
  subject      = {MAP-Kinase},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schmidt2001,
  author    = {Schmidt, Marc},
  title     = {Die Rolle mitogener und stressinduzierter MAPK-Signalwege in der Regulation von keratinozyt{\"a}ren Wachstums- und Differenzierungsvorg{\"a}ngen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-2013},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2001},
  abstract  = {Fehlgeleitete Proliferations- und Differenzierungsprozesse von Keratinozyten spielen eine entscheidende Rolle in der Pathogenese vieler Hauterkrankungen. Die intrazellul{\"a}ren Signalmechanismen, die die Balance zwischen Keratinozytenwachstum und -differen-zierung steuern, sind bislang weitgehend unbekannt. In dieser Arbeit wurde die Bedeutung Mitogen-aktivierter Proteinkinase (MAPK-) Signalwege in keratinozyt{\"a}ren Wachstums- und Differenzierungsvorg{\"a}ngen untersucht. Es konnte gezeigt werden, daß Induktion von Keratinozytendifferenzierung durch Erh{\"o}hung der extrazellul{\"a}ren Calciumkonzentration mit einer raschen und transienten Aktivierung des Raf/MEK/Erk- (MAPK-) Signalweges verbunden ist, w{\"a}hrend keine ver{\"a}nderte Aktivit{\"a}t der stressinduzierten MAPK Jnk und p38 nachweisbar war. Die calciuminduzierte Erk-Aktivierung unterschied sich in ihrer Kinetik von mitogener Erk-Aktivierung durch den Epidermalen Wachstumsfaktor (EGF) und konnte durch Ver{\"a}nderungen der intrazellul{\"a}ren Calciumkonzentration moduliert werden. W{\"a}hrend die mitogene Erk-Aktivierung durch die kleine GTPase Ras vermittelt wird, erfolgte calciuminduzierte Aktivierung von Erk Ras-unabh{\"a}ngig, was auf einen fundamentalen Unterschied mitogener und differenzierungsinduzierender Stimuli hinsichtlich ihrer Aktivierungsmechanismen der Raf/MEK/Erk-Kaskade hindeutet. Trotz der transienten Natur der calciuminduzierten Erk-Aktivierung waren die calcium-vermittelte Expression des Zellzykusinhibitors p21/Cip1 und des Differenzierungsmarkers Involucrin sensitiv f{\"u}r MEK-Inhibition, was auf eine wichtige Rolle des Raf/MEK/Erk-Signalweges in fr{\"u}hen Stadien des Differenzierungsprozesses hinweist. Wichtige Konvergenzpunkte zwischen calcium- und MAPK-abh{\"a}ngigen Signalwegen scheinen die beiden calciumbindenden S100-Proteine MRP8 und MRP14 zu sein. Beide Proteine werden in vitro differenzierungsabh{\"a}ngig exprimiert und translozieren sowohl nach Erh{\"o}hung der intrazellul{\"a}ren Calciumkonzentration als auch nach Stimulation stress-aktivierter MAPK an Zytoskelettstrukturen. Untersuchung der Expression von MRP8 und MRP14 in paraffin- und kryofixierten Serienschnitten gesunder und pathologisch ver{\"a}nderter Haut ergab, dass deren Expression normalerweise auf differenzierende Zellen im Haarfollikel beschr{\"a}nkt ist, jedoch in differenzierten Hautschichten hyperproliferativer oder tumor{\"o}ser Haut massiv induziert werden kann. In der hier vorgestellten Arbeit wurden interessante neue Signalbeziehungen identifiziert, deren Entdeckung einen wichtigen Beitrag zum Verst{\"a}ndnis der regulatorischen Mechanismen leisten k{\"o}nnte, durch die die Epidermis ihre funktionell wichtige Hom{\"o}ostase erh{\"a}lt.},
  subject      = {Keratinozyt},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Otto2001,
  author    = {Otto, Ines Maria},
  title     = {Klonierung und funktionelle Analyse des Aktinreorganisators p150-Spir},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-1178402},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2001},
  abstract  = {Die c-Jun-N-terminale Kinase (JNK), ein Mitglied der Familie der MAP-Kinasen (Mi-togen Activated Protein Kinases), wirkt als signal{\"u}bertragender Effektor, der den klei-nen GTPasen der Rho-Familie Rac und Cdc42 nachgeschaltet ist. Rho-GTPasen spielen eine Schl{\"u}sselrolle in der Regulation von zellul{\"a}ren Aktinstrukturen und steuern Prozesse in der Zelle, die {\"A}nderungen der Aktinstruktur erfordern, wie z.B. {\"A}nderungen der Zellmorphologie, Zellmigration, Wachstum und Differenzierung. Genetische Studien an der Fruchtfliege Drosophila melanogaster konnten eine Rolle des Drosophila-JNK-Homologs DJNK(basket) in der Regulation von Zellbewegungen und Zellmorphologie{\"a}nderungen w{\"a}hrend der Drosophila-Embryogenese zeigen. Inhibierung der Funktion von DJNK auf allen Stufen der DJNK-Signaltransduktions-kaskade f{\"u}hrt zum sogenannten dorsal closure-Ph{\"a}notyp der Embryonen mit fehlender Zellstreckung und fehlender Migration dorsaler Epithelzellen. Der molekulare Mechanismus, mit dessen Hilfe Rho-GTPasen Aktinstrukturen regu-lieren und wie JNK Einfluss auf Zellmorphologie und Zellbewegung nimmt, ist bisher nicht bekannt. Die Identifizierung neuer, mit JNK interagierender Proteine k{\"o}nnte zum besseren Verst{\"a}ndnis der Funktion und Regulation von JNK f{\"u}hren. In dieser Arbeit wurde ein Yeast-Two-Hybrid-Screen mit dem Drosophila-Homolog DJNK/basket durchgef{\"u}hrt, der zur Entdeckung des Drosophila-Proteins p150-Spir als Interaktionspartner von DJNK f{\"u}hrte. Der C-terminus des p150-Spir-Proteins enth{\"a}lt eine JNK-Interaktionsdom{\"a}ne, ein DEJL-Motiv (Docking Site for Erk and JNK, LxL) und wird von aktivierten JNK-Proteinkinasen phosphoryliert. p150-Spir ist ein Multi-Dom{\"a}nen-Protein, das in seiner aminoterminalen H{\"a}lfte eine Aufeinanderfolge von vier WH2-Dom{\"a}nen (Wiskott Aldrich Homology Domain 2) enth{\"a}lt. WH2-Dom{\"a}nen binden monomeres Aktin, Proteine mit WH2 Dom{\"a}nen, wie z.B. WASP oder WAVE sind Aktinreorganisatoren. Die transiente {\"U}berexpression von p150-Spir in NIH3T3-Mausfibroblasten f{\"u}hrt ebenfalls zu einer Aktinreorganisation. Eine weitere Dom{\"a}ne in p150-Spir ist eine modifizierte FYVE-Zinkfinger-Struktur (mFYVE) im zentralen Bereich des Proteins, die f{\"u}r die subzellul{\"a}re Lokalisation von p150-Spir von Bedeutung ist. Mutationen, welche die Zinkfingerstruktur zerst{\"o}ren, f{\"u}hren bei {\"U}berexpression in NIH3T3-Zellen zu einer zytoplasmatischen Lokalisation der mutierten p150-Spir-Proteine, w{\"a}hrend Wildtyp-p150-Spir perinukle{\"a}r akkumuliert. Spir-Proteine sind evolution{\"a}r hoch konserviert. Es konnten Spir-{\"a}hnliche Sequenzen auf den humanen Chromosomen 16 und 18, in der Maus und in der Seescheide Ciona savignyi gefunden werden. Der h{\"o}chste Grad an Konservierung besteht im Bereich der funktionellen Proteindom{\"a}nen. Ein in allen Spir-Proteinen ent-haltenes, als Spir-Box bezeichnetes hoch konserviertes Sequenzmotiv befindet sich unmittelbar vor dem mFYVE-Zinkfinger. Die Spir-Box zeigt Strukturverwandschaft zur Rab-GTPase-Bindungsregion in Rabphilin 3A, einem Protein, das ebenfalls eine FYVE-Dom{\"a}ne besitzt. Rab-GTPasen sind wie FYVE-Dom{\"a}nenproteine in die Regulation zellul{\"a}rer Vesikeltransportprozesse involviert. Das Vorhandensein beider Do-m{\"a}nen in p150-Spir deutet auf eine Rolle des Proteins in zellul{\"a}ren Transportprozes-sen hin. Ein denkbares Modell w{\"a}re, daß p150-Spir unter der Kontrolle von JNK-Signalen zellul{\"a}re Aktinstrukturen reguliert, die f{\"u}r Transportprozessse in der Zelle von Bedeutung sind; p150-Spir fungiert damit m{\"o}glicherweise als direktes Bindeglied zwischen MAPK-Signaltransduktionskaskaden und dem Aktinzytoskelett.},
  subject      = {Taufliege},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Neufeld2000,
  author    = {Neufeld, Bernd},
  title     = {Neue Interaktionspartner der MAPKAP-Kinasen 3pK und MK2},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-1765},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2000},
  abstract  = {Auf der Suche nach physiologischen Substraten der MAPK-aktivierten Proteinkinasen (MAPKAP-Kinasen), 3pK und MAPKAP-K2 (MK2), wurden Mitglieder eines S{\"a}uger-Polycomb-Komplexes, HPH2 und das Protoonkoprotein Bmi1, als Interaktionspartner identifiziert. Proteine aus der Polycomb-Gruppe (PcG) sind daf{\"u}r bekannt, multimere, Chromatin-assoziierte Proteinkomplexe zu bilden. Diese wirken als transkriptionelle Repressoren und spielen als solche eine wichtige Rolle sowohl in der Regulation von Entwicklungsprozessen als auch in der Kontrolle der zellul{\"a}ren Proliferation. HPH2 bindet im Hefe two-hybrid-System sowohl an 3pK als auch an MK2. Die Kinasen coimmunpr{\"a}zipitieren auch mit den PcG-Proteinen. Weiterhin wurde festgestellt, daß nicht aktivierte und DNA-assoziierte 3pK, {\"a}hnlich wie Bmi1, in einem in vivo Repressionsassay als transkriptioneller Repressor wirkt. Dies unterstellt, daß 3pK, wie Bmi1, f{\"a}hig sein muß, andere PcG-Proteine an das Zielgen zu rekrutieren, wo sich dann ein biologisch funktioneller Repressionskomplex rekonstituiert. Bmi1 ist ein Phosphoprotein und beide MAPKAP-Kinasen konnten in dieser Arbeit als in vitro Bmi1-Kinasen identifiziert werden. Da der Phosphorylierungsstatus von Bmi1 mit seiner Dissoziation und der anderer PcG-Proteine vom Chromatin korreliert, k{\"o}nnten die MAPKAP-Kinasen Regulatoren einer phosphorylierungs-abh{\"a}ngigen PcG-Komplex/Chromatin-Interaktion sein. 3pK und MK2 wurden hier als die ersten Kinasen identifiziert, die in Assoziation mit Proteinen von PcG-Komplexen vorliegen, was ein funktionelles Zusammenwirken von MAPK-Signaltransduktionsnetzwerk und der Regulation der PcG-Funktion nahe legt. Ein weiterer durch das two-hybrid-System und Coimmunpr{\"a}zipitationsexperimente identifizierter Interaktionspartner beider hier analysierter MAPKAP-Kinasen ist der basische Helix-Loop-Helix- (bHLH) Transkriptionsfaktor E47. Dieses E2A-kodierte Protein bindet als Homo- bzw. Heterodimer mit gewebespezifischen bHLH-Proteinen an sogenannte E-Box-DNA-Motive und ist so in die Regulation gewebespezifischer Genexpression und Zelldifferenzierung involviert. In dieser Arbeit konnten 3pK und MK2 als in vitro Kinasen des in Zellen phosphoryliert vorliegenden Transkriptionsfaktors identifiziert werden. Weiterhin f{\"u}hrte die transiente Expression jeder dieser Kinasen in einem Reportergenassay mit einem E-Box-Promotorkonstrukt zu einer Repression der transkriptionellen Aktivit{\"a}t von E47. Der bHLH-Transkriptionsfaktor E47 interagiert also mit beiden MAPKAP-Kinasen, 3pK und MK2, was die Kinasen als neu identifizierte Regulatoren der E47-abh{\"a}ngigen Genexpression pr{\"a}sentiert. Mit dieser Arbeit ist ein erster Aufschluß der physiologischen Aktivit{\"a}t der MAPKAP-Kinasen 3pK und MK2 als transkriptionelle Regulatoren gelungen.},
  subject      = {MAP-Kinase},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Hartkamp2001,
  author    = {Hartkamp, J{\"o}rg},
  title     = {Regulation von MAPK Signalwegen durch die Sein/Threonin Kinase MLK3},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-312},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2001},
  abstract  = {MAPK Kaskaden spielen eine Schl{\"u}sselrolle bei der {\"U}bertragung und der Umwandlung von extrazellul{\"a}ren Reizen in intrazellul{\"a}re Signale und regulieren dadurch unterschiedliche Prozesse wie Differenzierung, Zellproliferation oder Stress Antworten. 'Mixed Lineage Kinasen' (MLKs) bilden eine Familie von Serin/Threonin Proteinkinasen mit mehreren Protein/Protein Interaktionsdom{\"a}nen (SH3, Cdc42 Rac interactive binding sequence/CRIB, Leuzin Zipper), die am engsten mit der Familie der MAPKK Kinasen verwandt ist. In der voliegenden Arbeit zeigen wir, dass MLK3 Cdc42/Rac induzierte JNK/SAPK Aktivit{\"a}t vermittelt, welches zu einer anschließenden Phosphorylierung und verst{\"a}rkter transkriptioneller Aktivit{\"a}t des zur AP-1 Familie geh{\"o}renden immediate early Gens c-Jun f{\"u}hrt. Zus{\"a}tzlich phosphoryliert MLK3 die dualspezifischen Kinasen MEK1/2 direkt in vitro und in vivo an den f{\"u}r die Aktivierung wichtigen Serinen 217/221. Wohingegen dies nur zu einer ERK Aktivierung in {\"U}berexpressionssystemen f{\"u}hrte, demonstrieren die Analysen {\"u}berzeugend, dass endogenes MEK1/2, welches von MLK3 phosphoryliert worden ist, nicht in der Lage ist, diese Aktivit{\"a}t auf das physiologische Substrat ERK1/2 in vitro wie auch in vivo zu {\"u}bertragen. Wir postulieren daher, dass MLK3 vermittelte MEK1/2 Phosphorylierung die dualspezifischen Kinasen von ERK1/2 Aktivierung entkoppelt. Zus{\"a}tzlich zeigen wir, dass {\"U}berexpression von Wild Typ MLK3 zur morphologischen Transformation von NIH 3T3 Fibroblasten und Wachstum in Soft Agar f{\"u}hrt. In {\"U}bereinstimmung mit den anderen Analysen ist MEK1/2 stark phosphoryliert jedoch von ERK1/2 Aktivierung in MLK3 transformierten Zellen entkoppelt. Weiterhin kooperiert MLK3 mit aktivierter MEK1 in Foci Bildung, was zeigt, dass MLK3 andere Signalwege als ERK1/2 in der Zelltransformation benutzt. Vielmehr ist in MLK3 transformierten Fibroblasten Wachstumsfaktor-induzierte ERK1/2 Aktivierung und Expression des immediate early Gens junB partiell blockiert. Unsere Analysen zeigen zum ersten Mal f{\"u}r eine MAPKK Kinase, dass sie MAPK Signalwege unterschiedlich reguliert. W{\"a}hrend MLK3 auf der einen Seite JNK/SAPK aktiviert, entkoppelt es MEK1/2 induzierte Phosphorylierung von ERK1/2 Aktivierung und blockiert sogar Wachstumsfaktor-induzierte ERK1/2 Ativierung partiell.},
  subject      = {MAP-Kinase},
  language  = {de}
}