@phdthesis{Kramer2021,
  author    = {Kramer, Sofia},
  title     = {Hemmung pathologischer kardialer Hypertrophie {\"u}ber das Dimer-Interface von ERK1/2},
  doi       = {10.25972/OPUS-23373},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-233739},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {Die extrazellul{\"a}r Signal-regulierten Kinasen 1 und 2 (ERK1/2) spielen eine zentrale Rolle bei der Vermittlung kardialer Hypertrophie und dem Zell{\"u}berleben. Hypertrophe Stimuli aktivieren ERK1/2, triggern deren Dimerisierung und in der Folge die ERK188-Autophosphorylierung. Diese neu entdeckte Autophosphorylierung ist eine Voraussetzung f{\"u}r den nukle{\"a}ren Import von ERK1/2 und f{\"u}hrt zum Entstehen pathologischer kardialer Hypertrophie. Da das Dimer Interface von ERK eine m{\"o}gliche Zielstruktur darstellt, um selektiv die nukle{\"a}ren Signalwege von ERK zu unterbrechen, wurde untersucht, ob man mit Hemmung der ERK-Dimerisierung eine therapeutische M{\"o}glichkeit hat, um pathologische kardiale Hypertrophie zu verhindern. Dazu wurden verschiedene ERK2 Mutanten und Peptide generiert, um die ERK-Dimerisierung zu verhindern. Die Effekte dieser Konstrukte auf die ERK-Dimerisierung und den Kernimport wurden in verschiedenen Zelltypen mittels Fluoreszenzmikroskopie, Co-Immunopr{\"a}zipitationen und Duolink proximity ligation assays getestet. Es konnte gezeigt werden, dass die Peptide effektiv die ERK-ERK Interaktion nach Stimulation mit Phenylephrin und/oder Carbachol verhindern. Zus{\"a}tzlich reduzierten die Peptide ERKT188-Phosphorylierung und in der Folge den ERK-Import in den Nukleus und Kardiomyozytenhypertrophie. Normale ERK-Aktivierung wurde jedoch durch die Peptide nicht verhindert. Insgesamt konnte gezeigt werden, dass das ERK-Dimer Interface eine wertvolle Zielstruktur ist, mit dem man nukle{\"a}re ERK1/2 Signalwege selektiv unterbrechen und damit effektiv Kardiomyozytenwachstum reduzieren kann, ohne gleichzeitig das Zell{\"u}berleben zu gef{\"a}hrden.},
  subject      = {Dimerisierung},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Huemmert2020,
  author    = {H{\"u}mmert, Martin W.},
  title     = {Untersuchung einer monomeren Mutante der extrazellul{\"a}r regulierten Kinase 2 (ERK2) bei kardialer Hypertrophie},
  doi       = {10.25972/OPUS-15564},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-155644},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Die Raf-MEK-ERK1/2-Kaskade spielt eine wichtige Rolle in der Vermittlung von kardialer Hypertrophie und Zell{\"u}berleben. Durch unsere Arbeitsgruppe konnte im Vorfeld gezeigt werden, dass die Dimerisierung von ERK2 eine Voraussetzung f{\"u}r dessen Autophosphorylierung an Thr188 darstellt, welche wiederum f{\"u}r die {\"U}bermittlung der hypertrophen Effekten von ERK1/2 erforderlich ist. Im Rahmen dieser Arbeit wurde daraus abgeleitet die Fragestellung untersucht, ob mit Verhinderung der ERK2-Dimerisierung eine n{\"u}tzliche Strategie zur Inhibition von Hypertrophie vorliegt und welchen Einfluss diese auf das Zell{\"u}berleben hat. Die Auswirkungen der Dimerisierungsdefizienz von ERK2 wurden in neonatalen Kardiomyozyten der Ratte und in transgenen M{\"a}usen mithilfe einer ERK2-Mutante untersucht, der einige Aminos{\"a}uren in der ERK-ERK-Interaktionsfl{\"a}che fehlen und daher keine Dimere bilden kann (ERK2Δ174-177). Eine {\"U}berexpression von ERK2Δ174-177 in neonatalen Kardiomyozyten verringerte signifikant die Antwort auf hypertrophe Stimuli (Phenylephrin, Endothelin 1). Im Anschluss daran wurden die Effekte der Dimerisierungsdefizienz von ERK2 in vivo an transgenen M{\"a}usen mit kardialer {\"U}berexpression von ERK2Δ174-177 erforscht. Diese M{\"a}use zeigten unter basalen Bedingungen keine Unterschiede gegen{\"u}ber Wildtyp-M{\"a}usen hinsichtlich Kardiomyozytengr{\"o}ße, Ventrikelwanddicke und kardialer Funktion. Unter chronischer Druckbelastung mittels TAC ließ sich hingegen ein signifikant vermindertes Ausmaß an Hypertrophie im Vergleich zu Wildtyp quantifizieren. Da der ERK1/2-Signalweg auch am {\"U}berleben von Kardiomyozyten beteiligt ist, wurde die Apoptose an histologischen Schnitten von Mausherzen analysiert. Interessanterweise fand sich bei Herzen, die das dimerisierungsdefiziente ERK2-Protein {\"u}berexprimierten, eine mit Wildtyp vergleichbare Anzahl TUNEL-positiver Zellen. Ein {\"a}hnliches Ergebnis konnte bei der Messung des Fibrosegrades an Sirius-Rot gef{\"a}rbten histologischen Schnitten beobachtet werden. Zuletzt wurden die Folgen der ERK2-Dimerisierungsdefizienz auf physiologische Hypertrophie mit einem Laufrad-Versuchsaufbau evaluiert. Transgene ERK2Δ174-177- und Wildtyp-M{\"a}use zeigten unter diesem physiologischen Stimulus keine Unterschiede im Hinblick auf die Zunahme an kardialer Hypertrophie. Da die Dimerisierungsdefizienz von ERK2 zu einer reduzierten pathologischen Hypertrophie, ohne negative Auswirkungen auf ERK1/2-vermittelte anti-apoptotische Effekte noch auf kardiale Funktion oder physiologische Hypertrophieprozesse f{\"u}hrt, stellt die Hemmung der ERK-Dimerisierung ein attraktives Ziel zur Therapie pathologischer Hypertrophie sowie potentiell auch anderer auf den ERK1/2-Signalweg basierenden Krankheiten dar.},
  subject      = {ERK2d4},
  language  = {de}
}