@phdthesis{Jha2003, author = {Jha, Mithilesh Kumar}, title = {Protein Kinase A regulates GATA-3 dependent Activation of IL-5 Gene Expression in T Helper Lymphocytes}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-5281}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2003}, abstract = {Die durch Agentien wie IL-1\&\#945;, Prostaglandine oder Forskolin induzierte Erh{\"o}hung von intrazellul{\"a}rem zyklischem Adenosin-Monophosphat (cAMP) in T-Lymphozyten inhibiert die Synthese Th1-typischer Zytokine und stimuliert die Synthese Th2-typischer Zytokine. Die f{\"u}r die cAMP-vermittelte Induktion von Th2-Zytokinen verantwortlichen Signaltransduktionskaskaden sind bisher nur unvollst{\"a}ndig aufgekl{\"a}rt. Deshalb konzentrierte sich meine Dissertation auf die Erforschung des cAMP-Signalweges in prim{\"a}ren T-Helferzellen. W{\"a}hrend die Induktion muriner EL-4 T-Zellen mit Forskolin sowohl zur Aktivierung Th2-typischer als auch zur Inhibierung Th1-typischer Lymphokine f{\"u}hrt, kann die ektopische Expression einer katalytisch aktiven Proteinkinase A (PKA) zwar die Synthese von Th2-typischen Lymphokinen stimulieren, nicht jeder die Expression Th1-typischer Lymphokine inhibieren. Dies bedeutet, dass die Aktivierung von PKA selektiv an der Stimulation der Th2-Lymphokinexpression beteiligt ist, w{\"a}hrend andere, cAMP-abh{\"a}ngige Signaltransduktionswege zur Inhibierung Th1-typischer Lymphokine f{\"u}hren. Durch vergleichende Analysen verschiedener Th-Zellen konnte im Rahmen dieser Arbeit gezeigt werden, dass durch aktive PKA in Th0- und Th2, nicht jeder in Th1-Zellen die Expression von IL-5 erh{\"o}ht wird. Dieses Ph{\"a}nomen ist wahrscheinlich auf die unterschiedliche Konzentration des Transkriptionsfaktors GATA-3 zur{\"u}ckzuf{\"u}hren. So kommt GATA-3 in Th2-Zellen in hoher, in Th0-Zellen in geringerer und in Th1-Zellen in sehr geringer Konzentration vor. Die ektopische Expression von GATA-3 in Th1-Zellen induziert die Synthese Th2- typischer Lymphokine, die durch erh{\"o}hte cAMP-Konzentration oder durch aktive PKA noch verst{\"a}rkt werden kann. Untersuchungen bez{\"u}glich des Einflusses erh{\"o}hter cAMP-Spiegel auf Th2- Lymphokine in der Th2-Zelllinie D10 zeigten, dass erh{\"o}hte cAMP-Konzentrationen nicht die PKA-Aktivit{\"a}t, sondern vielmehr die Aktivit{\"a}t der p38-Kinase stimuliert. Diese Aktivierung f{\"u}hrt zur Phosphorylierung von GATA-3 und dadurch zur Induktion der IL-5- und IL-13-Expression (Chen et al., 2000). In prim{\"a}ren T-Helferzellen, die im Mittelpunkt der hier vorgelegten Arbeit standen, konnte beobachtet werden, dass bereits die Expression der katalytischen Untereinheit \&\#945; der PKA ausreichend f{\"u}r eine optimale IL-5-Expression in Th0-Zellen ist. Die Beobachtung, dass prim{\"a}re Th2-Zellen sowohl auf die Behandlung mit dem spezifischen PKA-Inhibitor H-89 als auch auf die ektopische Expression der negativ wirkenden Untereinheit 1 der PKA mit signifikant verminderter IL-5-Produktion reagierten, unterstreicht die wichtige Rolle aktiver PKA bei der Regulation des IL-5 Gens. Zusammenfassend konnte in dieser Arbeit durch die Untersuchung verschiedener prim{\"a}rer CD4+ T-Lymphozyten, einschließlich der auch in vivo IL-5 produzierenden Th2-Zellen, gezeigt werden, dass der Adenylzyklase/cAMP/PKASignaltransduktionsweg bedeutend f{\"u}r die IL-5 Genexpression in prim{\"a}ren Th2-Zellen und somit auch wichtig f{\"u}r deren Effektorfunktion ist.}, 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} }