@phdthesis{Tomasovic2020,
  author    = {Tomasovic, Angela},
  title     = {Die ERK-ERK Interaktionsfl{\"a}che als therapeutische Zielstruktur zur selektiven Inhibition nukle{\"a}rer ERK1/2-Funktionen zum Schutz vor pathologischer kardialer Hypertrophie},
  doi       = {10.25972/OPUS-15430},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-154304},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Die Mitogen-aktivierten Proteinkinasen ERK1/2 (extrazellul{\"a}r Signal-regulierte Kinase 1 und 2) sind die Effektorkinasen der Raf/MEK/ERK-Kaskade und verkn{\"u}pfen externe Stimuli mit der intrazellul{\"a}-ren Antwort, wodurch sie wichtige Schl{\"u}sselmolek{\"u}le der zellul{\"a}ren Signaltransduktion darstellen. Zahlreiche Studien belegen die Beteiligung von ERK1/2 an der Entstehung pathologischer kardialer Hypertrophie. Genauso ist bekannt, dass ERK1/2 anti-apoptotische, kardioprotektive Eigenschaften besitzen. So f{\"u}hrte, wie in dieser Arbeit gezeigt, eine Hemmung der katalytischen ERK1/2-Aktivit{\"a}t durch den MEK-Inhibitor PD98059 zu einer signifikanten Reduktion der hypertrophen Antwort von Kardiomy-ozyten auf den Stimulus Phenylephrin. Dies war allerdings mit einem Anstieg der Apoptoserate in diesen Zellen verbunden, wodurch sich eine Hemmung der totalen ERK-Aktivit{\"a}t als nicht praktika-bel f{\"u}r die Behandlung pathologischer kardialer Hypertrophie herauskristallisierte. In fr{\"u}heren Un-tersuchungen wurde eine Autophosphorylierung von ERK an Threonin 188 (murines ERK2) entdeckt und als Trigger f{\"u}r ERK1/2-vermitteltes hypertrophes Wachstum identifiziert. Diese Autophospho-rylierung steuert die nukle{\"a}re Lokalisation von ERK1/2 und erm{\"o}glicht so die Aktivierung nukle{\"a}rer ERK-Zielproteine sowie hypertrophes Wachstum. Eine Interferenz mit der ERKThr188-Phosphorylierung konnte schon in vitro und in vivo erfolgreich einer pathologischen Hypertrophie entgegenwirken, ohne Einfluss auf physiologisches Herzwachstum oder die zytosolischen, anti-apoptotischen Effekte von ERK1/2 zu nehmen. Einen initialen Schritt f{\"u}r das Zustandekommen dieser Autophosphorylierung an Threonin 188 stellt dabei die Dimerisierung von ERK dar. In der vorliegenden Arbeit wurde daher die Inhibition der ERK-Dimerisierung im Hinblick auf die Behand-lung ERKThr188-vermittelter pathologischer Hypertrophie untersucht. Dabei sollte die endogene ERK-Dimerisierung mithilfe eines selbst generierten Peptids unterbunden werden. In {\"U}bereinstimmung mit den Ergebnissen zu einer dimerisierungsdefizienten ERK2-Mutante (ERK2-Δ4) konnte das Peptid in vitro und in vivo erfolgreich pathologisch hypertrophes Herzwachstum mindern. Dabei f{\"u}hrte es sogar zu einem R{\"u}ckgang des apoptotischen Zelltodes, ausgel{\"o}st durch eine Aortenligation, f{\"u}h-ren. Es zeigte sich, dass das Peptid die nukle{\"a}re Translokation von ERK2 verhindert und dadurch nukle{\"a}re ERK-Substrate geringer aktiviert werden. Da eine Dysregulation in der Raf/MEK/ERK-Kaskade auch die Entstehung von Tumoren beg{\"u}nstigen kann, sollte schließlich untersucht wer-den, ob das Prinzip der Hemmung nukle{\"a}rer ERK-Effekte auch die Proliferation von Krebszellen beeinflussen kann. Es stellte sich heraus, dass die Peptid-vermittelte Hemmung der ERK-Dimerisierung auch die Proliferation von Kolonkarzinomzelllinien mit unterschiedlichen Mutations-stadien der Raf/MEK/ERK-Kaskade reduziert. In der vorliegenden Arbeit konnte somit die Intervention mit der ERK-Dimerisierung als Target der ERKThr188-Autophosphorylierung als translationale Strategie zur Reduktion nukle{\"a}rer ERK-Effekte herausgearbeitet werden. Dies bietet die M{\"o}glichkeit ERK-vermittelte pathologische kardialer Hy-pertrophie und ERK-vermittelte Tumor-Proliferation zu behandeln, ohne kardiotoxische Nebenwir-kungen zu verursachen.},
  subject      = {Herzinsuffizienz},
  language  = {de}
}