@phdthesis{Bandleon2020,
  author    = {Bandleon, Sandra},
  title     = {Der Einfluss von FKBP52 auf die Funktion von TRPC3 Kan{\"a}len im Herzen},
  doi       = {10.25972/OPUS-21008},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-210083},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Transient Receptor Potential (TRP; C-classical; TRPC) Kan{\"a}le sind Ionenkan{\"a}le in der Plasmamembran und erlauben einen nicht selektiven Ca2+-Einstrom in die Zelle. Durch die Stimulation von Gq-Protein-gekoppelten Rezeptoren (GqPCRs) wird dieser Ca2+-Einstrom erh{\"o}ht, wodurch {\"u}ber Calmodulin, die Phosphatase Calcineurin aktiviert wird. Der Transkriptionsfaktor nuclear factor of activated T-cells (NFAT) wird durch Calcineurin dephosphoryliert und wandert in den Nucleus, wo er mit anderen Transkriptionsfaktoren interagiert und Hypertrophie-induzierende Gene aktiviert. TRPC3 ist hierbei eine der relevantesten Isoformen f{\"u}r die Entwicklung einer Myokardhypertrophie, wie sie im Rahmen zahlreicher kardiovaskul{\"a}rer Erkrankungen zu finden ist. Eine kardiale Hypertrophie ist an der Pathogenese der Herzinsuffizienz beteiligt und stellt somit einen wichtigen Risikofaktor f{\"u}r den pl{\"o}tzlichen Herztod dar. Aus diesem Grund ist es von besonderer Bedeutung die Regulation von TRPC3 Kan{\"a}len und deren Einfluss auf hypertrophe Prozesse genauer zu untersuchen. In Vorversuchen wurde FK506 bindendes Protein 52 (FKBP52) als neuer Interaktionspartner von TRPC3 im Herzen gefunden. Die dabei gefundene FKBP52-Bindestelle von TRPC3 lag erstaunlicherweise außerhalb der zu erwartenden Bindestelle mit den vermeintlichen FKBP Bindemotiven. FKBP52 ist ein Immunophilin, das als cis/trans Isomerase fungiert und dadurch an der Regulation von verschiedenen Ionenkan{\"a}len beteiligt ist, darunter auch TRPC-Kan{\"a}le. Es zeigte sich, dass alle Dom{\"a}nen von FKBP52, bis auf die TPR3-Dom{\"a}ne und der C Terminus, in der Lage waren, mit TRPC3 zu interagieren. Aufgrund der Funktion der FKBPs und der Tatsache, dass TRPC3 eine Rolle in der Entwicklung einer kardialen Hypertrophie spielt, sollte in dieser Arbeit untersucht werden, ob FKBP52 die Aktivit{\"a}t und die nachgeschalteten hypertrophen Signalwege von TRPC3 beeinflusst. Die Downregulation von FKBP52 f{\"u}hrte zu einer verst{\"a}rkten TRPC3-abh{\"a}ngigen hypertrophen Antwort in neonatalen Rattenkardiomyozyten (engl. neonatal rat cardiomyocytes, NRCs). Der gleiche Effekt war sowohl in NRCs und in adulten Rattenkardiomyozyten (engl. adult rat cardiomyocytes, ARCs) zu sehen, wenn Peptidyl-Prolyl-cis-trans-Isomerase (PPIase) defiziente Mutanten von FKBP52 {\"u}berexprimiert wurde. Verk{\"u}rzte FKBP52 Mutanten erh{\"o}hten ebenfalls die TRPC3-abh{\"a}ngige Aktivit{\"a}t von Calcineurin, was durch eine verst{\"a}rkte Translokation von NFAT in den Nucleus von NRCs zu sehen war. Außerdem konnte in NRCs und in menschlichen embryonalen Nierenzellen (engl. human embryonic kidney cells, HEK 293 Zellen), die die PPIase defizienten Mutanten exprimierten, ein erh{\"o}hter Ca2+-Einstrom in die Zelle beobachtet werden. Das gleiche war nach Downregulation von FKBP52 in HEK 293 Zellen, die TRPC3 {\"u}berexprimieren (T3.9 Zellen), zu sehen. Eine funktionelle Interaktion von FKBP52 und TRPC3 konnte auch in elektrophysiologischen Messungen best{\"a}tigt werden. Nach der Interaktion von TRPC3 mit den FKBP52 Mutanten zeigte sich eine erh{\"o}hte TRPC3-Aktivit{\"a}t. Die Daten zeigen somit, dass TRPC3-Kan{\"a}le durch FKBP52 reguliert werden und diese Regulation abh{\"a}ngig von der PPIase Funktion ist. Eine Interaktion von TRPC3 mit vollfunktionsf{\"a}higem FKBP52 k{\"o}nnte vor einer Ca2+-{\"U}berlastung und einer damit einhergehenden pathologischen Hypertrophie des Herzens sch{\"u}tzen.},
  subject      = {Hypertrophie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Dankworth2013,
  author    = {Dankworth, Beatrice},
  title     = {Charakterisierung der dynamischen Interaktion des Guanylyl Cyclase-A (GC-A)-Rezeptors mit den Transient Receptor Potential Canonical Type 3 und Type 6 (TRPC3/C6)-Kan{\"a}len und Generierung von β-Zell-spezifischen GC-A-knock-out-M{\"a}usen sowie die Analyse der Bedeutung von ANP f{\"u}r die Insulin-Hom{\"o}ostase unter pathophysiologischen Bedingungen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-78650},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2013},
  abstract  = {Das atriale natriuretische Peptid (ANP) beeinflusst den arteriellen Blutdruck und das intravasale Volumen durch Stimulation der intrazellul{\"a}ren Produktion von cGMP {\"u}ber den membranst{\"a}ndigen Guanylyl Cyclase-A (GC-A)-Rezeptor. ANP stimuliert außerdem die Angiogenese und ist am Wachstum der Kardio-myozyten beteiligt. Im ersten Teil der vorliegenden Arbeit wurde die dynamische Interaktion zwischen den rezeptoraktivierten Kationenkan{\"a}len Transient Receptor Potential Canonical Type 3 und Type 6 (TRPC3/C6) und dem GC-A-Rezeptor untersucht. Erst k{\"u}rzlich konnte gezeigt werden, dass ANP {\"u}ber GC-A den TRPC-vermittelten Ca2+-Einstrom in Kardiomyozyten auf cGMP-unabh{\"a}ngige Weise stimuliert. Um eine m{\"o}gliche direkte Interaktion von TRPC3/C6 und GC-A zu zeigen, wurde TRPC3 oder C6 mit Flag-GC-A in HEK293-Zellen koexprimiert. Die Membranfraktion der Zellen wurde nach Immunpr{\"a}zipitation mit einem anti-Flag-Antik{\"o}rper im Western Blot untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass TRPC3/C6 unabh{\"a}ngig von ANP mit GC-A ko-immunpr{\"a}zipitieren. Die Interaktion erfolgte auch mit einem modifizierten GC-A-Rezeptor, dem die Cyclase-Dom{\"a}ne fehlt. Um die Interaktion in Kardiomyozyten zu untersuchen, wurde ein transgenes Mausmodell mit einer {\"U}berproduktion von HA-GC-A in Kardiomyozyten verwendet. Auch bei diesem Modell konnte mittels anti-HA- Antik{\"o}rper die Koimmunpr{\"a}zipitation von GC-A und TRPC3/C6 nachgewiesen werden. Schließlich wurden FRET-basierte Untersuchungen durchgef{\"u}hrt, um die lokale N{\"a}he von GC-A und TRPC3 zu beweisen und eine m{\"o}gliche ANP-induzierte Konformations{\"a}nderung zu untersuchen. Die Koexpression von GC-A-CFP und TRPC3-YFP in HEK293 Zellen f{\"u}hrte zu einem FRET-Signal, welches durch ANP konzentrationsabh{\"a}ngig (1-100 nM) gesenkt wurde. Die Gabe des membranpermeablen cGMP-Analagons 8-Br-cGMP f{\"u}hrte dagegen zu keiner Ver{\"a}nderung des FRET-Signals. Die Ergebnisse best{\"a}tigen das Vorhandensein eines stabilen Proteinkomplexes von GC-A und TRPC3, der f{\"u}r den neuen cGMP-unabh{\"a}ngigen Signalweg von GC-A ausschlaggebend ist. Der zweite Teil der vorliegenden Arbeit beschreibt die Rolle von ANP/GC-A f{\"u}r die Insulinaussch{\"u}ttung der pankreatischen β-Zellen. Es ist bereits bekannt, dass GC-A in den β-Zellen exprimiert wird und dass ANP an isolierten Langerhans'schen Inseln das β-Zell-Wachstum und die Insulinsekretion moduliert. Um langfristig die Bedeutung von ANP f{\"u}r die systemische Glukose-Hom{\"o}ostase zu ergr{\"u}nden, wurde ein Mausmodell mit einer β-Zell-spezifischen GC-A-Deletion generiert. Der Nachweis des konditionellen GC-A knock out (KO) erfolgte mittels genomischer PCR und Immunhistochemie. Eine Detektion von GC-A in den Langerhans'schen Inseln auf Proteinebene war leider nicht m{\"o}glich. Aber es konnte gezeigt werden, dass der β-Zell-spezifische KO zu keiner Expressions{\"a}nderung von GC-A in anderen Geweben f{\"u}hrte. Auch der Blutdruck und das Herzgewicht der KO M{\"a}use blieb unauff{\"a}llig. Zur Untersuchung der Bedeutung von ANP f{\"u}r die Insulinaussch{\"u}ttung unter pathologischen Bedingungen wurden KO- und Kontrolltiere f{\"u}r 12 Wochen einer fettreichen Ern{\"a}hrung (60\% Fett) ausgesetzt um einen Pr{\"a}diabetes auszul{\"o}sen. Zu verschiedenen Zeitpunkten der Studie wurden orale Glukose-Toleranz-Tests (oGTT), Blutdruckmessungen und Gewichtsbestimmungen durchgef{\"u}hrt. Bereits vor der Studie wurde beobachtet, dass der N{\"u}chternglukosewert in den weiblichen KO-M{\"a}usen leicht erh{\"o}ht ist. Daher wurden die oGTT's in der Studie geschlechtsspezifisch ausgewertet. Am Ende der Studie zeigten alle M{\"a}use eine vergleichbare insuffiziente Blutzuckerregulierung. Der Blutdruck war sowohl in KO- als auch in Kontrolltieren um ca. 60\% erh{\"o}ht. Einigen Tieren wurde das Pankreas entnommen und f{\"u}r immunhistologische Zwecke pr{\"a}pariert. Die morphometrische Auswertung der Pankreas-Schnitte ergab eine signifikant vergr{\"o}ßerte durchschnittliche Inselfl{\"a}che und eine erh{\"o}hte durchschnittliche β-Zellfl{\"a}che der KO-Tiere im Vergleich zu den Kontrollen. Die β-Zellen der KO-Tieren waren im Vergleich zu den Kontrollen hypertroph. Die Studie zeigt also, dass die Deletion von GC-A in den β-Zellen unter pathologischen Bedingungen zu einer Hypertrophie der β-Zellen f{\"u}hrt und zu einem geringeren Schutz gegen die Ausbildung eines Pr{\"a}diabetes beitr{\"a}gt. Eine m{\"o}gliche verst{\"a}rkte periphere Insulinresistenz in den KO-Tieren ist auch nicht auszuschließen. Weitere Studien an dem neuen Mausmodell k{\"o}nnten die Bedeutung des ANP/GC-A-Systems f{\"u}r die Insulinaussch{\"u}ttung n{\"a}her ergr{\"u}nden und dadurch eventuell neue Therapieans{\"a}tze f{\"u}r Diabetes mellitus Typ 2 bringen.},
  subject      = {Atriales natriuretisches Hormon},
  language  = {de}
}