@phdthesis{Bischoff2009,
  author    = {Bischoff, Sebastian},
  title     = {Lokalisation und Expression von spannungsabh{\"a}ngigen Natriumkan{\"a}len an ventrikul{\"a}ren, neonatalen Kardiomyozyten der Ratte},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-37320},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {Spannungsabh{\"a}ngige Natriumkan{\"a}le bestehen aus einer \&\#945;-Untereinheit und zugeh{\"o}rigen \&\#946;-Untereinheiten und sind verantwortlich f{\"u}r die schnelle Aufstrichphase eines Aktionspotenzials. Die \&\#945;-Untereinheit bildet unter anderem die Pore, w{\"a}hrend die assoziierten \&\#946;-Untereinheiten Zelladh{\"a}sionsaufgaben erf{\"u}llen und verantwortlich f{\"u}r Modulation der Kinetik und die Kommunikation mit dem Extrazellular-raum sind. In Vorarbeiten an Herzen von S{\"a}ugetieren konnte gezeigt werden, dass sowohl die eigentliche kardiale Isoform Nav1.5, als auch die TTX-sensitiven, neuronalen Isoformen Nav1.1, Nav1.3 und Nav1.6 vorkom-men. Diesen Untersuchungen lagen adulte Kardiomyozyten zugrunde. Unklar war allerdings die Lokalisation und Expression von Natrium-kan{\"a}len an neonatalen Herzmuskelzellen. In der vorliegenden Arbeit erfolgte die Isolation ventrikul{\"a}rer Kardio-myozyten von Herzen neonataler, ein bis zwei Tage alter Ratten. Diese wurden nach zwei Tagen in Kultur mit spezifischen Antik{\"o}rpern gegen \&\#945;-und \&\#946;-Untereinheiten mithilfe immunzytochemischer Unter-suchungsmethoden gef{\"a}rbt. Zus{\"a}tzlich wurden Connexin 43 und \&\#945;-Actinin als Marker f{\"u}r Disci intercalares und intrazellul{\"a}re Sarkomere im Sinne einer Doppelf{\"a}rbung dargestellt. Die Auswertung erfolgte mittels konfokaler Mikroskopie. Die Ergebnisse zeigten eine Darstellung sowohl der kardialen (Nav1.5), als auch der neuronalen, TTX-sensitiven \&\#945;-Natriumkanalisoformen (Nav1.1, Nav1.2, Nav1.3 und Nav1.6). Ebenso ließen sich alle vier bekannten \&\#946;-Untereinheiten detektieren. Im Unterschied zu adulten Kardiomyozyten zeigte sich kein iso-formenspezifisches Verteilungsmuster, sondern eine gleichm{\"a}ßige Ver-teilung aller Natriumkanaluntereinheiten {\"u}ber die Zellmembran. Es konnte f{\"u}r die dargestellten Isoformen eine Kolokalisation mit Connexin 43 an den Disci intercalares detektiert werden. Dies weist auf eine wichtige Rolle bei der Erregungsfortleitung von Zelle zu Zelle hin.},
  subject      = {Natriumkanal},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Cellini2024,
  author    = {Cellini, Antonella},
  title     = {Die Rolle der Na\(^+\)/K\(^+\)-ATPase in der Herzinsuffizienz},
  doi       = {10.25972/OPUS-29789},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-297894},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2024},
  abstract  = {Die Na+ /K+ -ATPase (NKA) ist maßgeblich an der Regulation der kardialen Na+ -Hom{\"o}ostase beteilligt. Im Myokard werden haupts{\"a}chlich zwei Isoformen exprimiert: die α1 (NKA-α1) und die α2-Isoform (NKA-α2). Diese beiden Isoformen unterscheiden sich sowohl in ihrer Lokalisation als auch in ihrer zellul{\"a}ren Funktion. So ist die NKA-α1 recht homogen entlang des Sarkolemms zu finden und ist verantwortlich f{\"u}r die Regulation der globalen intrazellul{\"a}ren Na+ -Konzentration ([Na+ ]i). Die NKA-α2 hingegen konzentriert sich haupts{\"a}chlich in den T-Tubuli und beeinflusst {\"u}ber Ver{\"a}nderung der lokalen [Na+ ]i die Ca2+ -Transienten und die Kontraktilit{\"a}t. Im Rahmen einer Herzinsuffizienz wurde eine verminderte Expression und Aktivit{\"a}t der NKA beobachtet. Gleichzeitig werden Inhibitoren der NKA, sogenannte Digitalisglykoside, in fortgeschrittenen Herzinsuffizienz-Stadien eingesetzt. Die Studienlage {\"u}ber den Einsatz dieser Therapeutika ist recht uneinheitlich und reicht von einer verringerten Hospitalisierung bis hin zu einer erh{\"o}hten Mortalit{\"a}t. Ziel dieser Arbeit war es die Folgen einer NKA-α2 Aktivierung w{\"a}hrend einer Herzinsuffizienz mit Hilfe eines murinen {\"U}berexpressionsmodells zu analysieren. 11-Wochen alte M{\"a}use mit einer kardialen NKA-α2 {\"U}berexpression (NKA-α2) und Wildtyp (WT) Versuchstiere wurden einem 8-w{\"o}chigen Myokardinfarkt (MI) unterzogen. NKA-α2 Versuchstiere waren vor einem pathologischem Remodeling und einer kardialen Dysfunktion gesch{\"u}tzt. NKA-α2 Kardiomyozyten zeigten eine erh{\"o}hte Na+ /Ca2+ -Austauscher (NCX) Aktivit{\"a}t, die zu niedrigeren diastolischen und systolischen Ca2+ -Spiegeln f{\"u}hrte und einer Ca2+ -Desensitisierung der Myofibrillen entgegenwirkte. WT Versuchstiere zeigten nach chronischem MI eine sarkoplasmatische Ca2+ -Akkumulation, die in NKA-α2 Kardiomyozyten ausblieb. Gleichzeitig konnte in der NKA-α2 MI Kohorte im Vergleich zu den WT MI Versuchstieren eine erh{\"o}hte Expression von β1-adrenergen Rezeptoren (β1AR) beobachtet werden, die eine verbesserte Ansprechbarkeit gegen{\"u}ber β-adrenergen Stimuli bewirkte. Zudem konnte in unbehandelten Versuchstieren eine Interaktion zwischen NKA-α2 und dem β1AR nachgewiesen werden, welche in der WT Kohorte gr{\"o}ßer ausfiel als in der NKA-α2 Versuchsgruppe. Gleichzeitig zeigten unbehandelte NKA-α2 Kardiomyozyten eine erh{\"o}hte Sensitivit{\"a}t gegen{\"u}ber β-adrenerger Stimulation auf, welche nicht mit einer erh{\"o}hten Arrhythmie-Neigung oder vermehrten Bildung reaktiver Sauerstoffspezies einherging. Diese Untersuchungen zeigen, dass eine NKA-α2 {\"U}berexpression vor pathologischem Remodeling und einer kardialen Funktionbeeintr{\"a}chtigung sch{\"u}tzt, indem eine systolische, diastolische und sarkoplasmatische Ca2+ -Akkumulation verhindert wird. Gleichzeitig wird die β1AR Expression stabilisert, wodurch es zu einer verminderten neurohumoralen Aktivierung und einer Durchbrechung des Circulus vitiosus kommen k{\"o}nnte. Insgesamt scheint eine Aktivierung der NKA-α2 durchaus ein vielversprechendes Target in der Herzinsuffizienz Therapie darzustellen. Therapie darzustellen.},
  subject      = {Herzinsuffizienz},
  language  = {de}
}
@phdthesis{CruzGarcia2021,
  author    = {Cruz Garcia, Yiliam},
  title     = {Interactome of the β2b subunit of L-type voltage-gated calcium channels in cardiomyocytes},
  doi       = {10.25972/OPUS-20857},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-208579},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {L-type voltage-gated calcium channels (LTCC) are heteromultimeric membrane proteins that allow Ca2+ entry into the cell upon plasma membrane depolarization. The β subunit of voltage-dependent calcium channels (Cavβ) binds to the α-interaction domain in the pore-forming α1 subunit and regulates the trafficking and biophysical properties of these channels. Of the four Cavβ isoforms, Cavβ2 is predominantly expressed in cardiomyocytes. This subunit associates with diverse proteins besides LTCC, but the molecular composition of the Cavβ2 nanoenvironments in cardiomyocytes is yet unresolved. Here, we used a protein-labeling technique in living cells based on an engineered ascorbate peroxidase 2 (APEX2). In this strategy, Cavβ2b was fused to APEX2 and expressed in adult rat cardiomyocytes using an adenovirus system. Nearby proteins covalently labeled with biotin-phenol were purified using streptavidin-coated beads and identified by mass spectrometry (MS). Analysis of the in situ APEX2-based biotin labeling by MS revealed 61 proteins located in the nanoenvironments of Cavβ2b, with a high specificity and consistency in all the replicates. These proteins are involved in diverse cellular functions such as cellular trafficking, sarcomere organization and excitation-contraction coupling. Among these proteins, we demonstrated an interaction between the ryanodine receptor 2 (RyR2) and Cavβ2b, probably coupling LTCC and the RyR2 into a supramolecular complex at the dyads. This interaction is mediated by the Src homology 3 (SH3) domain of Cavβ2b and is necessary for an effective pacing frequency-dependent increase in Ca2+-induced Ca2+ release in cardiomyocytes.},
  subject      = {Calciumkanal},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Ganesan2014,
  author    = {Ganesan, Jayavarshni},
  title     = {The role of microRNA-378 in cardiac hypertrophy},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-100918},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2014},
  abstract  = {MicroRNAs are endogenous ≈22 nt long non coding RNA molecules that modulate gene expression at the post transcriptional level by targeting mRNAs for cleavage or translational repression. MicroRNA-mRNA interaction involves a contiguous and perfect pairing within complementary sites usually in the 3' UTR of the target mRNA. Heart failure is associated with myocyte hypertrophy and death, due to compensatory pathological remodeling and minimal functional repair along with microRNA deregulation. In this study, we identified candidate microRNAs based on their expression strength in cardiomyocytes and by their ability to regulate hypertrophy. Expression profiling from early and late stages of heart failure showed several deregulated microRNAs. Of these microRNAs, miR-378 emerged as a potentially interesting microRNA that was highly expressed in the mouse heart and downregulated in the failing heart. Antihypertrophic activity of miR-378 was first observed by screening a synthetic miR library for morphologic effects on cardiomyocytes, and validated in vitro proving the tight control of hypertrophy by this miR. We combined bioinformatic target prediction analysis and microarray analysis to identify the targets of miR-378. These analyses suggested that factors of the MAP kinase pathway were enriched among miR-378 targets, namely MAPK1 itself (also termed ERK2), the insulin-like growth factor receptor 1 (IGF1R), growth factor receptor bound protein 2 (GRB2) and kinase suppressor of ras 1 (KSR1). Regulation of these targets by miR-378 was then confirmed by mRNA and protein expression analysis. The use of luciferase reporter constructs with natural or mutated miR-378 binding sites further validated these four proteins as direct targets of miR-378. RNA interference with MAPK1 and the other three targets prevented the prohypertrophic effect of antimiR-378, suggesting that they functionally relate to miR-378. In vivo restoration of disease induced loss of miR-378 in a pressure overload mouse model of hypertrophy using adeno associated virus resulted in partial attenuation cardiac hypertrophy and significant improvement in cardiac function along with reduced expression of the four targets in heart. We conclude from these findings that miR-378 is an antihypertrophic microRNA in cardiomyocytes, and the main mechanism underlying this effect is the suppression of the MAP kinase-signaling pathway on four distinct levels. Restoration of disease-associated loss of miR-378 through cardiomyocyte-targeted AAV-miR-378 may prove as an effective therapeutic strategy in myocardial disease.},
  subject      = {Hypertrophie},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Horn2024,
  author    = {Horn, Daniela},
  title     = {Kardiotoxizit{\"a}t von CTRPs und das Vorkommen der CTRP-Rezeptoren in Kardiomyozyten},
  doi       = {10.25972/OPUS-34902},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-349029},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2024},
  abstract  = {Die C1q/tumor necrosis factor-related proteins (CTRPs) sind eine Ligandenfamilie aus sezernierten Plasmaproteinen, welche sich in ihrem Grundbauplan {\"a}hneln. Daten aus der Literatur deuten darauf hin, dass sie zum Teil positive Effekte auf den Stoffwechsel und das Herz-Kreislaufsystem besitzen und somit eine m{\"o}gliche therapeutische Zielstruktur darstellen. W{\"a}hrend f{\"u}r manche CTRPs bereits Rezeptoren identifiziert werden konnten, ist f{\"u}r andere immer noch nicht gekl{\"a}rt, an welche Rezeptoren sie binden oder {\"u}ber welche sie diese Wirkungen erzielen. Um die CTRPs zuk{\"u}nftig therapeutisch nutzen zu k{\"o}nnen, muss die Wirkung der CTRPs auf verschiedene Zellen weiter analysiert werden. Daf{\"u}r wurden in dieser Arbeit Zellen, auf die Expression bereits bekannter CTRP-Rezeptoren hin, untersucht. Des Weiteren wurden die durch CTRP2, CTRP3, CTRP4, CTRP9A, CTRP10, CTRP11, CTRP13 und CTRP14 induzierten {\"A}nderungen in der ATP- und Laktatproduktion als Surrogatparameter f{\"u}r Kardiotoxizit{\"a}t in den Kardiomyozytenzelllinien H9c2 und AC16 getestet, um potenziell kardiotoxische Wirkungen fr{\"u}hzeitig erkennen zu k{\"o}nnen. Es konnte gezeigt werden, dass die CTRPs sicher f{\"u}r Kardiomyozyten zu sein scheinen, was eine wichtige Grundlage f{\"u}r die therapeutische Nutzbarkeit darstellt.},
  subject      = {Herzmuskelzelle},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Mekala2019,
  author    = {Mekala, SubbaRao},
  title     = {Generation of cardiomyocytes from vessel wall-resident stem cells},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-146046},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {Myocardial infarction (MI) is a major cause of health problems and is among the leading deadly ending diseases. Accordingly, regenerating functional myocardial tissue and/or cardiac repair by stem cells is one of the most desired aims worldwide. Indeed, the human heart serves as an ideal target for regenerative intervention, because the capacity of the adult myocardium to restore itself after injury or infarct is limited. Thus, identifying new sources of tissue resident adult stem or progenitor cells with cardiovascular potential would help to establish more sophisticated therapies in order to either prevent cardiac failure or to achieve a functional repair. Ongoing research worldwide in this field is focusing on a) induced pluripotent stem (iPS) cells, b) embryonic stem (ES) cells and c) adult stem cells (e. g. mesenchymal stem cells) as well as cardiac fibroblasts or myofibroblasts. However, thus far, these efforts did not result in therapeutic strategies that were transferable into the clinical management of MI and heart failure. Hence, identifying endogenous and more cardiac-related sources of stem cells capable of differentiating into mature cardiomyocytes would open promising new therapeutic opportunities. The working hypothesis of this thesis is that the vascular wall serves as a niche for cardiogenic stem cells. In recent years, various groups have identified different types of progenitors or mesenchymal stem cell-like cells in the adventitia and sub-endothelial zone of the adult vessel wall, the so called vessel wall-resident stem cells (VW-SCs). Considering the fact that heart muscle tissue contains blood vessels in very high density, the physiological relevance of VW-SCs for the myocardium can as yet only be assumed. The aim of the present work is to study whether a subset of VW-SCs might have the capacity to differentiate into cardiomyocyte-like cells. This assumption was challenged using adult mouse aorta-derived cells cultivated in different media and treated with selected factors. The presented results reveal the generation of spontaneously beating cardiomyocyte-like cells using specific media conditions without any genetic manipulation. The cells reproducibly started beating at culture days 8-10. Further analyses revealed that in contrast to several publications reporting the Sca-1+ cells as cardiac progenitors the Sca-1- fraction of aortic wall-derived VW-SCs reproducibly delivered beating cells in culture. Similar to mature cardiomyocytes the beating cells developed sarcomeric structures indicated by the typical cross striated staining pattern upon immunofluorescence analysis detecting α-sarcomeric actinin (α-SRA) and electron microscopic analysis. These analyses also showed the formation of sarcoplasmic reticulum which serves as calcium store. Correspondingly, the aortic wall-derived beating cardiomyocyte-like cells (Ao-bCMs) exhibited calcium oscillations. This differentiation seems to be dependent on an inflammatory microenvironment since depletion of VW-SC-derived macrophages by treatment with clodronate liposomes in vitro stopped the generation of Ao bCMs. These locally generated F4/80+ macrophages exhibit high levels of VEGF (vascular endothelial growth factor). To a great majority, VW-SCs were found to be positive for VEGFR-2 and blocking this receptor also stopped the generation VW-SC-derived beating cells in vitro. Furthermore, the treatment of aortic wall-derived cells with the ß-receptor agonist isoproterenol or the antagonist propranolol resulted in a significant increase or decrease of beating frequency. Finally, fluorescently labeled aortic wall-derived cells were implanted into the developing chick embryo heart field where they became positive for α-SRA two days after implantation. The current data strongly suggest that VW-SCs resident in the vascular adventitia deliver both progenitors for an inflammatory microenvironment and beating cells. The present study identifies that the Sca-1- rather than Sca-1+ fraction of mouse aortic wall-derived cells harbors VW-SCs differentiating into cardiomyocyte-like cells and reveals an essential role of VW-SCs-derived inflammatory macrophages and VEGF-signaling in this process. Furthermore, this study demonstrates the cardiogenic capacity of aortic VW-SCs in vivo using a chimeric chick embryonic model.},
  subject      = {Herzmuskelzelle},
  language  = {en}
}
@phdthesis{MuellerBotz2010,
  author    = {M{\"u}ller-Botz, Stephan},
  title     = {Mechanismus der schnellen Geninduktion von Egr-1 durch {\"O}strogen am Herzen : Ein Steroidhormon geht neue Wege},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-51730},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {{\"O}strogen bewirkt in physiologischer Konzentration in Kardiomyozyten eine schnelle Induktion des Egr-1-Promotors. Dieser Effekt wird {\"u}ber die {\"O}strogenrezeptoren ER alpha und ER beta vermittelt. {\"U}berraschenderweise erfolgt die {\"o}strogenabh{\"a}ngige Genregulation von Egr-1 aber nicht {\"u}ber den klassischen Signalweg mittels Bindung des {\"O}strogenrezeptors an {\"o}strogenresponsive Elemente (ERE), sondern findet unter Bindung von Serumfaktor an serumresponsive Elemente (SRE) des Egr-1-Promotors unter Mitbeteiligung des ERK1/2-Signalweges statt. Am Beispiel der Egr-1-Induktion durch {\"O}strogen ließ sich die Bedeutung serumresponsiver Elemente (SRE) f{\"u}r die Genregulation durch {\"O}strogen aufzeigen. In der vorliegenden Arbeit konnte damit ein neuartiger Signalweg bei der {\"o}strogenabh{\"a}ngigen schnellen Genaktivierung in Kardiomyozyten gezeigt werden.},
  subject      = {{\"O}strogene},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Pickel2020,
  author    = {Pickel, Simone},
  title     = {Role of the β subunit of L-type calcium channels in cardiac hypertrophy},
  doi       = {10.25972/OPUS-19282},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-192829},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {L-type calcium channels (LTCCs) control crucial physiological processes in cardiomyocytes such as the duration and amplitude of action potentials, excitation-contraction coupling and gene expression, by regulating the entry of Ca2+ into the cells. Cardiac LTCCs consist of one pore-forming α1 subunit and the accessory subunits Cavβ, Cavα2δ and Cavγ. Of these auxiliary subunits, Cavβ is the most important regulator of the channel activity; however, it can also have LTCC-independent cellular regulatory functions. Therefore, changes in the expression of Cavβ can lead not only to a dysregulation of LTCC activity, but also to changes in other cellular functions. Cardiac hypertrophy is one of the most relevant risk factors for congestive heart failure and depends on the activation of calcium-dependent prohypertrophic signaling pathways. However, the role of LTCCs and especially Cavβ in this pathology is controversial and needs to be further elucidated. Of the four Cavβ isoforms, Cavβ2 is the predominant one in cardiomyocytes. Moreover, there are five different splice variants of Cavβ2 (Cavβ2a-e), differing only in the N-terminal region. We reported that Cavβ2b is the predominant variant expressed in the heart. We also revealed that a pool of Cavβ2 is targeted to the nucleus in cardiomyocytes. The expression of the nuclear Cavβ2 decreases during in vitro and in vivo induction of cardiomyocyte hypertrophy and overexpression of a nucleus-targeted Cavβ2 completely abolishes the in vitro induced hypertrophy. Additionally, we demonstrated by shRNA-mediated protein knockdown that downregulation of Cavβ2 enhances the hypertrophy induced by the α1-adrenergic agonist phenylephrine (PE) without involvement of LTCC activity. These results suggest that Cavβ2 can regulate cardiac hypertrophy through LTCC-independent pathways. To further validate the role of the nuclear Cavβ2, we performed quantitative proteome analyses of Cavβ2-deficient neonatal rat cardiomyocytes (NRCs). The results show that downregulation of Cavβ2 influences the expression of various proteins, including a decrease of calpastatin, an inhibitor of the calcium-dependent cysteine protease calpain. Moreover, downregulation of Cavβ2 during cardiomyocyte hypertrophy drastically increases calpain activity as compared to controls after treatment with PE. Finally, the inhibition of calpain by calpeptin abolishes the increase in PE-induced hypertrophy in Cavβ2-deficient cells. These results suggest that nuclear Cavβ2 has Ca2+- and LTCC-independent functions during the development of hypertrophy. Overall, our results indicate a new role for Cavβ2 in antihypertrophic signaling in cardiac hypertrophy.},
  subject      = {Herzhypertrophie},
  language  = {en}
}
@phdthesis{RoesergebAssmus2019,
  author    = {R{\"o}ser [geb. Aßmus], Benjamin},
  title     = {SPRED2 (Sprouty-related EVH1 domain containing 2) reguliert die Autophagie in Kardiomyozyten},
  doi       = {10.25972/OPUS-18270},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-182700},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {Das Sprouty-related, EVH1 domain containing protein 2 (SPRED2) ist ein inhibitorisches, downstream von Ras wirkendes Protein des MAP-Kinase Signalwegs, welches entscheidenden Einfluss auf die Regulation von Proliferation, Expression von Proteinen und der zellul{\"a}ren Hom{\"o}ostase hat. Der kardiale Ph{\"a}notyp von SPRED2- defizienten M{\"a}usen zeigt nicht nur eine deutliche linksventrikul{\"a}re Hypertrophie, sondern auch eine erh{\"o}hte Fibrosierung des Herzgewebes. Zellul{\"a}r wird die SPRED2- Defizienz durch die Akkumulation von vesikul{\"a}ren Strukturen innerhalb der Zelle, sowie eine markant erh{\"o}hte Anzahl von Vesikeln entlang der longitudinalen Reihen der Mitochondrien gekennzeichnet. Ziel dieser Arbeit war es, den Charakter dieser vesikul{\"a}ren Strukturen n{\"a}her zu beleuchten und festzustellen, in welchem Zusammenhang die subzellul{\"a}r ver{\"a}nderte Architektur mit der Hypertrophie der SPRED2-defizienten Tiere steht. Um diese Fragestellung zu beantworten, wurde zun{\"a}chst nach einem vesikul{\"a}ren Degradationsmechanismus gesucht, der in SPRED2-/--Cardiomyocyten betroffen sein k{\"o}nnte. Die Macroautophagie, im folgenden Autophagie bezeichnet, ist ein solcher Degradationsmechanismus, bei dem selektiv langlebige Proteine und Zellorganellen abgebaut werden. Es konnten signifikante Ver{\"a}nderung der Protein-Level an Schl{\"u}sselpositionen der Autophagie identifiziert werden. Das Ubiquitin-aktivierende (E1) Enzym Homolog Atg7 sowie die Cystein-Protease Atg4B zeigen sich im SPRED2- KO deutlich reduziert. Ebenso Atg16L, das als essentieller Bestandteil des Atg5- Atg12-Atg16-Konjugationssystems bei der Konjugation von MAPLC3-II an das Phospholipid Phosphatidylethanolamin beteiligt ist. Die Autophagie-Rate als Verh{\"a}ltnis von konjugiertem zu unkonjugiertem MAPLC3 ist ebenfalls reduziert. Die Akkumulation der autophagischen Vesikel zeigt sich kongruent zu dem erh{\"o}hten Protein-Level der autophagischen Cargo-Rezeptoren SQSTM1 und NBR1, sowie des lysosomalen Markers CathepsinD. Außer der verringerten Autophagie-Rate zeigt sich in Einklang mit der Fibrosierung des Herzgewebes eine erh{\"o}ht aktive Caspase-3 als Marker f{\"u}r Apoptose. Um die mitochondriale Integrit{\"a}t n{\"a}her zu beleuchten, wurde die Menge an reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) in Wildtyp und SPRED2-KO untersucht. Hierbei zeigte sich eine erh{\"o}hte Menge an ROS im KO, was ein Hinweis auf eine Beeintr{\"a}chtigung der Mitochondrien darstellt. Letztlich wurde die Hypothese {\"u}berpr{\"u}ft, ob ein gest{\"o}rter Transport der Vesikel durch eine Beeintr{\"a}chtigung der Motorproteine Dynein und Kinesin vorliegt. In der Tat zeigte sich die Aktivit{\"a}t der Dynein-ATPase verringert in der Abwesenheit von SPRED2. Diese Beobachtung wird durch die erh{\"o}hten Mengen des vSNARE-Proteins VTI1b unterst{\"u}tzt, was letztlich die Akkumulation der autophagischen Vesikel mit einer verringerten F{\"a}higkeit zur Membranfusion und dem ineffizienteren Transport der Vesikel in Einklang bringt. Da die gesamten Experimente in einem globalen SPRED2-KO System durchgef{\"u}hrt wurden, k{\"o}nnen eventuelle Auswirkungen der beeinflussten hormonellen Situation der SPRED2-KO Tiere auf den Herzph{\"a}notyp nicht final ausgeschlossen werden. Um die genaue Wirkung einer SPRED2-Defizienz auf das Herzgewebe und das Herz als Organ zu untersuchen, wurde im Rahmen dieser Arbeit eine SPRED2- defiziente knockout Mauslinie mit konditionalem Potential generiert, die eine gesteuerte Deletion von SPRED2 im Herzgewebe erlaubt.},
  subject      = {Spred-Proteine},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Wittmann2014,
  author    = {Wittmann, Tanja},
  title     = {Die Bedeutung von Phospholamban Pentameren f{\"u}r die Phospholamban-Phosphorylierung und die Regulation der SERCA2a-Aktivit{\"a}t},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-108286},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2014},
  abstract  = {Phospholamban (PLN) reguliert in der Herzmuskelzelle die Aktivit{\"a}t der Kalzium-ATPase SERCA2a und damit maßgeblich die Kinetik des myozyt{\"a}ren Kalzium-Kreislaufs. PLN liegt im Herz in Form von Monomeren und Pentameren vor, wobei angenommen wird, dass nur die Monomere die Aktivit{\"a}t der SERCA2a durch direkte Interaktion hemmen. Die Funktion der Pentamere ist noch immer unklar. In der vorliegenden Arbeit sollte untersucht werden, ob PLN-Pentamere f{\"u}r die PKA-abh{\"a}ngige Phosphorylierung des PLN und damit f{\"u}r die Regulation der PLN-Aktivit{\"a}t von Bedeutung sein k{\"o}nnen. Mit Hilfe transfizierter HEK293AD-Zellen und verschiedener PLN-Mutanten wurde gezeigt, dass sowohl PLN-Monomere als auch -Pentamere durch die PKA phosphoryliert werden, wobei die Phosphorylierung der Monomere in Anwesenheit von Pentameren geringer ist und verz{\"o}gert abl{\"a}uft. Ohne Pentamer war die Phosphorylierung der Monomere dagegen bereits basal und nach moderater PKA-Stimulation st{\"a}rker. Ursache daf{\"u}r schien eine h{\"o}here Affinit{\"a}t der PKA f{\"u}r PLN-Pentamere als f{\"u}r Monomere zu sein. Dar{\"u}ber hinaus konnte gezeigt werden, dass nicht nur PLN-Monomere sondern auch das PLN-Pentamer mit der SERCA2a interagieren und das Oligomer im Gegensatz zum PLN-Monomer nach PLN-Phosphorylierung zu einem kleinen Anteil an die SERCA2a gebunden bleibt. Auch spiegelten sich die unterschiedlichen Phosphorylierungsmuster von PLN-Pentamer und Monomer in den SERCA2a-Aktivit{\"a}ten wieder. Messungen der SERCA2a-Aktivit{\"a}t in M{\"a}useherzen mit (Wildtyp und TgPLN) und ohne (TgAFA-PLN) PLN-Pentamere zeigten, dass Wildtyp-PLN und TgPLN die SERCA2a st{\"a}rker inhibieren als TgAFA-PLN, was auf die st{\"a}rkere basale Phosphorylierung des TgAFA-PLN zur{\"u}ckzuf{\"u}hren war. Nach PKA-Stimulation war der Anstieg der Enzymaktivit{\"a}t in Anwesenheit von TgPLN fast dreimal h{\"o}her als in TgAFA-PLN. Analog zeigte TgPLN eine deutlichere Steigerung der Phosphorylierung der PLN-Monomere als TgAFA-PLN. Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass PLN-Pentamere durch Hemmung der Monomer-Phosphorylierung deren Aktivit{\"a}t erh{\"o}hen mit der Folge einer verst{\"a}rkten Inhibition der SERCA2a. Da die inhibitorische Wirkung durch PKA-Stimulation vollst{\"a}ndig aufgehoben werden kann, erh{\"o}hen die Pentamere die Regulationsm{\"o}glichkeiten der SERCA2a-Aktivit{\"a}t.},
  subject      = {Phospholamban},
  language  = {de}
}