@phdthesis{Harke2009, author = {Harke, Nina Natascha}, title = {Untersuchungen zum Genexpressionsmechanismus der Glukokortikoidvermittelten Occludin-Induktion an der Blut-Hirn-Schranke}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-56689}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2009}, abstract = {Die Blut-Hirn-Schranke wird haupts{\"a}chlich vom Endothel der Hirngef{\"a}ße gebildet und stellt die wichtigste Barriere zwischen Blutkompartiment und Hirnparenchym dar. Hauptverantwortlich f{\"u}r die Barrierefunktion der Gehirnkapillaren sind die Tight Junctions, die den Interzellularspalt des Endothels verschließen und dadurch die parazellul{\"a}re Permeabilit{\"a}t hydrophiler Molek{\"u}le und Ionen regulieren und einen hohen elektrischen Widerstand aufbauen. Das 65 kDa Transmembranprotein Occludin ist ein zentrales Element der Tight Junctions: Eine Induktion von Occludin f{\"u}hrt zur Erh{\"o}hung der Barriereeigenschaften, w{\"a}hrend eine Erniedrigung des Occludin-Gehaltes zu einer verst{\"a}rkten Kapillardurchl{\"a}ssigkeit und potenziell zu einer Sch{\"a}digung des Hirngewebes f{\"u}hrt. Im klinischen Alltag werden bereits seit vierzig Jahren Kortikosteroide bei Erkrankungen mit gesch{\"a}digter Blut-Hirn-Schranke erfolgreich eingesetzt. Auch experimentell konnte im hiesigen Labor durch die Arbeitsgruppe von Prof. F{\"o}rster eine Transaktivierung von Occludin durch Glukokortikoide wie Dexamethason nachgewiesen werden. Die zugrunde liegenden regulatorischen Mechanismen der Occludintransaktivierung blieben weitgehend unbekannt, insbesondere die Frage, ob die Geninduktion {\"u}ber direkte Zielgentransaktivierung oder {\"u}ber eine Protein-Protein-Interaktion mit anderen Transkriptionsfaktoren erfolgt. Das Vorhandensein putativer Glukokortikoid-responsiver Elemente innerhalb des Occludin-Promoters war ebenso noch nicht bekannt. In dieser Arbeit konnte dargestellt werden, dass f{\"u}r die erh{\"o}hte Occludin-Expression in Endothelzellen von Hirngef{\"a}ßen durch Glukokortikoide ein funktioneller Glukokortikoid-Rezeptor als Homodimer n{\"o}tig war. In den Experimenten wurden die jeweiligen Transaktivierungsniveaus des Occludin-Promoters durch einen Luciferase-Promoter-Reporter-Assay verglichen. Es wurden zum einen der Wildtyp-Glukokortikoidrezeptor, zum anderen ein mutagenisierter Rezeptor eingesetzt, dem die entscheidende Dimerisierungseigenschaft fehlt. Ohne die Ausbildung eines Rezeptor-Homodimers kann die Bindung an die Promoter-DNA nicht erfolgen. Im Vergleich zeigte sich, dass nur der Wildtyp-Glukokortikoidrezeptor zu einer erh{\"o}hten Genexpression f{\"u}hrte, der mutagenisierte Rezeptor zeigte keine Induktion. Zudem konnte im Rahmen dieser Arbeit eine Bindungsstelle des Glukokortikoidrezeptors auf dem Occludin-Promoter identifiziert werden. Die Identifizierung des Glukokortikoid-responsiven Elements erfolgte durch Untersuchung der Glukokortikoid-Responsivit{\"a}t verschiedener Abschnitte des Occludin-Promoters. Auf zwei dieser Abschnitte fanden sich Gensequenzen, die der etablierten kanonischen Konsensussequenz und verschiedenen in der Literatur beschriebenen degenerierten Elementen entsprachen. Im Promoter-Reporter-Assay zeigte sich nur im distalen Promoterabschnitt eine erh{\"o}hte Occludin-Expression nach Glukokortikoid-Gabe. Dieses distale Element aus zwei Halbelementen (5'-ACATGTnnnnACAAAT-3') wurde durch Immunopr{\"a}zipitationsassays weiter eingegrenzt. Eine Mutagenisierung der Basenabfolge mit anschließend ausbleibender Transaktivierung und Immunopr{\"a}zipitation best{\"a}tigte die Funktionalit{\"a}t des Glukokortikoid-responsiven Elements. Zusammenfassend konnte in dieser Arbeit erstmals die direkte dimerisierungsabh{\"a}ngige Glukokortikoidrezeptor-vermittelte Induktion von Occludin nachgewiesen und ein neues degeneriertes Glukokortikoid-responsives Element identifiziert werden, das f{\"u}r die Transaktivierung des Occludingens essentiell ist.}, subject = {Occludin}, language = {de} }