@phdthesis{Laug2014,
  author    = {Laug, Roderich},
  title     = {Funktionsaufkl{\"a}rung von CYR61 und CTGF in mesenchymalen Stammzellen und Lungenendothelzellen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-98711},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2014},
  abstract  = {Cystein rich protein 61 (CYR61/CCN1) und Connective tissue growth factor (CTGF/CCN2) stellen aufgrund ihrer Multifunktionalit{\"a}t zwei sehr interessante Vertreter aus der derzeit sechs Mitglieder umfassenden Familie der CCN-Proteine (CCN- CYR61/CCN1, CTGF/CCN2, NOV/CCN3, WISP1-3/CCN4-6) dar. Seit der Entdeckung von CYR61 und CTGF konnten die {\"u}berlappenden, aber meist nicht redundanten zellspezifischen Effekte in verschiedenen Zellsystemen nachgewiesen werden. Die Einfl{\"u}sse auf zahlreiche Prozesse wie Proliferation und Migration, aber auch Angiogenese und das {\"U}berleben von Zellen lassen eine weitreichende Bedeutung im Zusammenhang mit vielen Entwicklungsprozessen vermuten, so auch der des muskuloskelettalen Systems und der Entwicklung der Lunge. In der vorliegenden Arbeit wurden f{\"u}r die n{\"a}here Charakterisierung von CYR61 und CTGF humane mesenchymale Stammzellen (hMSC) und die humane prim{\"a}re Lungenendothelzelllinie HPMEC-ST1.6R (human pulmonary microvascular endothelial cells) gew{\"a}hlt. Beide Zellsysteme sind f{\"u}r die Untersuchung der Funktionsf{\"a}higkeit in den verschiedenen Kompartimenten bestens geeignet. So ist die Zelllinie HPMEC-ST1.6R den prim{\"a}ren Endothelzellen, im Vergleich mit anderen in der Forschung eingesetzten Zelllinien, in Bezug auf spezifische Oberfl{\"a}chenmarker am n{\"a}chsten. Mesenchymale Stammzellen bilden als multipotente Zellen das R{\"u}ckrat des muskuloskelettalen Systems und sind an der Hom{\"o}ostase des menschlichen St{\"u}tz- und Bewegungsapparates maßgeblich beteiligt. Um experimentell nutzbare Konzentrationen an rekombinanten Proteinen zu erhalten, wurde ein Baculovirus-Expressionsystems gew{\"a}hlt. Nach der erfolgreichen Klonierung der CTGF/Fc-Tag Sequenz in einen Expressionsvektor konnte dies auch durch Produktion in SF21-Insektenzellen erreicht und erstmalig rekombinantes CTGF/Fc von hoher Reinheit gewonnen werden. Allerdings konnte eine best{\"a}ndige Funktionsf{\"a}higkeit der aufgereinigten Proteine mittels eines Proliferationstestes nachfolgend nur bedingt best{\"a}tigt werden. F{\"u}r die weitere Versuchsplanung, einer Untersuchung der Auswirkung von rekombinantem CTGF (rCTGF) bzw. CYR61 (rCYR61) auf die Zielzellen, musste zun{\"a}chst die zelleigene ctgf bzw. cyr61 Expression herunterreguliert werden, um einen endogenen St{\"o}reffekt auszuschließen. Durch den Einsatz spezifischer shRNAs konnte ctgf/CTGF sowohl in den hMSC-, wie auch den HPMEC-ST1.6R-Zielzellen deutlich herunterreguliert und nachfolgend eine markant reduzierte Proliferation beobachtet werden. Ein Effekt f{\"u}r die Regulation von cyr61 blieb aus. In dieser Arbeit wurden anschließend erstmals mittels Microarray-Analysen Ver{\"a}nderungen im Genexpressionsmuster der ctgf herunterregulierten hMSC- bzw. Lungenendothelzellen gegen{\"u}ber Kontrollzellen untersucht. Des Weiteren war die Auswirkung einer Behandlung von ctgf herunterregulierten Zielzellen mit rCTGF gegen{\"u}ber unbehandelten Kontrollzellen von Interesse. F{\"u}r beide Zellsysteme konnten signifikante Genregulationen nach der Behandlung mit CTGF spezifischen shRNAs gegen{\"u}ber den Kontrollzellen detektiert werden, mit interessanten Genclustern im Bereich der TGF-beta (transforming growth factor ß) Signalgebung, sowie der fokalen Adh{\"a}sion (z.B. VEGF). Eine Behandlung mit rCTGF hingegen zeigte gegen{\"u}ber den unbehandelten Kontrollzellen in der Auswertung der Microarray-Analyse keine signifikante Ver{\"a}nderung im Genexpressionsmuster. In dieser Arbeit wurden, neben einer effektiven Gewinnung von rekombinantem CTGF und der Herunterregulation der endogenen ctgf Expression, wichtige Erkenntnisse zur Biologie von CTGF (und CYR61) in mesenchymalen Stammzellen hMSC und der Lungenendothelzelllinie HPMEC-ST1.6R erlangt. Die erhaltenen Microarray-Daten bieten eine fundierte Grundlage f{\"u}r zahlreiche fortf{\"u}hrende Untersuchungen.},
  subject      = {Connective Tissue Growth Factor},
  language  = {de}
}