@phdthesis{Hasse2019,
  author    = {Hasse, Stephanie},
  title     = {Funktionelle Charakterisierung von Parathormon-Rezeptor Mutanten im Xenopus Oozyten-Expressionssystem},
  doi       = {10.25972/OPUS-17861},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-178613},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {G-Protein gekoppelte Rezeptoren (GPCRs) regulieren eine Vielzahl physiologischer als auch pathophysiologischer Prozesse im menschlichen K{\"o}rper. Verankert in der Zellmembran vermitteln sie die Transduktion {\"a}ußerer Stimuli zur Aktivierung nachgeschalteter Signalwege. Durch die Aktivierung Adenylatcyclasen-, Phosphlipasen C- und Mitogen-aktivierte Proteinkinase (MAPK)- abh{\"a}ngiger Signalwege, vermittelt der zur Familie B der GPCRs geh{\"o}rige Parathormon-Rezeptor PTH1R die endokrine und parakrine Wirkungen des Parathormons (PTH) und des Parathormon-verwandten Proteins (PTHrP). Diese sind die Regulation der Kalzium-Hom{\"o}ostase, des Knochenmetabolismus und der Skelettentwicklung. In dieser Arbeit wurden vier Mutationen im PTH1-Rezeptor untersucht, die durch Roth und Mitarbeiter (2014) in den Zusammenhang mit dem Krankheitsbild der prim{\"a}ren Zahndurchbruchsst{\"o}rung (PFE) gebracht wurden. Die vier untersuchten Mutanten sind PTH1R [P119L], PTH1R [H442D], PTH1R [L232R] und PTH1R [L292P]: Bei den durch Mutagenese herbeigef{\"u}hrten Punktmutationen handelt es sich jeweils um eine missense-Mutation, bei der der Austausch einer einzelnen Base in der DNA-Sequenz zum Einbau einer anderen Aminos{\"a}ure im Protein f{\"u}hrt. Es folgte die funktionelle Charakterisierung des Parathormon-Rezeptors und seiner Mutanten, welche auf einer indirekten Messung der Rezeptoraktivit{\"a}t basierte. Direkt gemessen wurden dabei die Kaliumstr{\"o}me der Tandemporen-Kaliumkan{\"a}le TASK-1 und TRESK, welche durch Gq-Protein gekoppelte Rezeptoren reguliert werden k{\"o}nnen: So werden TASK-Str{\"o}me durch GPCRs inhibiert, TRESK-Str{\"o}me dagegen aktiviert. TASK-1 Kan{\"a}le und Parathormon-Rezeptoren wurden zeitgleich heterolog in Xenopus laevis Oozyten exprimiert und anschließend mittels der Zwei-Elektroden-Spannungsklemme (TEVC) elektrophysiologisch untersucht. Nach Zugabe von PTH (100 nM) ergab sich nach Kopplung an den TASK-1 Kanal f{\"u}r den PTH1R-Wildtyp eine durchschnittliche Stromamplitude von 52,11 \% ± 3,60 \% (n=28). Dagegen zeigten sich f{\"u}r die PTH1R-Mutanten keine signifikanten {\"A}nderungen der Stromamplituden nach Zugabe der PTH-haltigen Messl{\"o}sung. Die Untersuchungen wurden mit dem TRESK-Kanal wiederholt. Hier zeigte sich eine deutliche TRESK-Aktivierung durch Kopplung an den PTH1R-Wildtyp beim Einwaschen von PTH. Bei den Mutanten kam es ebenfalls nicht zu einer signifikanten {\"A}nderung der Stromamplitude durch PTH-Zugabe. Ein Austausch dieser entsprechenden Aminos{\"a}uren f{\"u}hrt somit zu einem Funktionsverlust des Parathormon-Rezeptors Typ 1. Bei den untersuchten Mutationen handelt es sich daher um Loss-of-function-Mutationen. Diese Ergebnisse lassen den Schluss zu, dass die von Roth und Mitarbeitern in ihrer Pathogenit{\"a}t als „wahrscheinlich sch{\"a}dlich" eingestuften Mutationen durch die vorliegende Arbeit nun als „pathogen" und damit PFE-verursachend bezeichnet werden k{\"o}nnen. Die zahnmedizinische Relevanz dieser Ergebnisse liegt darin begr{\"u}ndet, dass durch eine genetisch gesicherte Diagnose PFE, die korrekte und erfolgversprechendste Behandlungsoption gew{\"a}hlt werden kann. Von PFE betroffene Z{\"a}hne ankylosieren nach Applikation kieferorthop{\"a}discher Kr{\"a}fte und k{\"o}nnen nicht weiter bewegt werden. Somit kann nach der Diagnose PFE ein individuelles Behandlungskonzept erstellt werden, das sich nach dem Ausmaß der Durchbruchsst{\"o}rung richtet. Langj{\"a}hrige und frustrierende kieferorthop{\"a}dische Behandlungen bleiben dem Patienten, aber auch dem Kieferorthop{\"a}den erspart.},
  subject      = {Rezeptor},
  language  = {de}
}