@phdthesis{Schiffmaier2024,
  author    = {Schiffmaier, Jana},
  title     = {Parathormon als potentielle Therapiestrategie der Odonto-Hypophosphatasie - Untersuchungen in einem dentogenen \(in-vitro\)-Modell},
  doi       = {10.25972/OPUS-34915},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-349152},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2024},
  abstract  = {Hypophosphatasie (HPP) beschreibt eine seltene Erbkrankheit, die haupts{\"a}chlich durch heterozygote Mutationen im ALPL-Gen verursacht wird. Diese f{\"u}hren zu einer verminderten Aktivit{\"a}t der gewebeunspezifischen alkalischen Phosphatase (TNAP). Neben skelettalen Symptomen sind Zahnanomalien wie der vorzeitige Verlust von Milchz{\"a}hnen ohne resorbierte Wurzel sowie eine gest{\"o}rte Mineralisierung der Zahnhart-substanzen ein typisches Merkmal der HPP. Die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen sind bisher noch nicht vollst{\"a}ndig verstanden. In der vorliegenden Arbeit wurden Zelllinien des parodontalen Ligaments mit Mutationen im ALPL-Gen charakterisiert, um anschließend m{\"o}gliche Therapiestrategien f{\"u}r die HPP auf molekularer Ebene zu untersuchen. Im Rahmen der basalen Charakterisierung wurden die Zelllinien hinsichtlich der TNAP-Expression (Immunhistochemie, Western Blot), des Stoffwechselprofils (ATP-Assay) und des osteogenen Differenzierungspotenzials (Alizarin-F{\"a}rbung) analysiert. Von Interesse war auch, ob durch CRISPR/Cas9-basiertes Genediting Off-Target Mutationen entstanden sind. Zur Untersuchung der molekularen Auswirkungen von PTH, welches die ALPL-Expression steigern kann, wurden zwei Protokolle etabliert, die eine kontinuier-liche, kurzzeitige bzw. intermittierende Pr{\"a}senz von PTH in-vitro imitieren. Anschließend wurde die ALPL-Expression (qPCR) sowie TNAP-Aktivit{\"a}t (CSPD-Assay) ermittelt. Die basale TNAP-Expression war variabel und reichte vom v{\"o}lligen Fehlen in den Zell-linien mit Deletionen bis hin zu einer starken TNAP-Expression in der Zelllinie mit einer heterogenen Punktmutation. Eine niedrige Expression ging mit einer verringerten Zell-proliferation sowie extrazellul{\"a}ren ATP einher. Es zeigte sich ein unterschiedliches Mineralisierungspotenzial, das haupts{\"a}chlich das TNAP-Expressionsniveau in den verschiedenen Zelllinien widerspiegelt, w{\"a}hrend die PTH-Stimulation keine Wirkung auf die Differenzierung hatte. Im Gegensatz zu klinischen Beobachtungen deuten die Ergebnisse auf eine hohe Korrelation zwischen Genotyp und Ph{\"a}notyp in-vitro hin, die in-vivo noch best{\"a}tigt werden m{\"u}ssen. Die Sequenzierung best{\"a}tigte, dass durch die Geneditierung keine Off-Target Mutationen aufgetreten sind, welche somit keinen limitierenden Faktor hinsichtlich der Differenzierungskapazit{\"a}t darstellen k{\"o}nnen. Die Stimulation mit PTH f{\"u}hrte zwar nicht zu einer gesteigerten ALPL-Expression, doch konnte die TNAP-Aktivit{\"a}t in den ALPL-defizienten Zelllinien punktuell gesteigert werden und bildet somit eine solide Basis f{\"u}r weitere Experimente, die zur Therapieentwicklung f{\"u}r die Odonto-HPP beitragen k{\"o}nnen.},
  subject      = {Hypophosphatasie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{EmamiNemini2012,
  author    = {Emami-Nemini, Alexander Darius},
  title     = {Differential parathyroid hormone receptor signaling directed by adaptor proteins},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-72369},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {The superfamily of G protein-coupled receptors (GPCR) regulates numerous physiological and pathophysiological processes. Hence GPCRs are of significant interest for pharmacological therapy. Embedded into cytoplasmic membranes, GPCRs represent the core of large signaling complexes, which are critical for transduction of exogenous stimuli towards activation of downstream signaling pathways. As a member of the GPCR family B, the parathyroid hormone receptor (PTHR) activates adenylyl cyclases, phospholipases C β as well as mitogen-activated protein kinase-dependent signaling pathways, thereby mediating endocrine and paracrine effects of parathyroid hormone (PTH) and parathyroid hormone-related peptide (PTHrP), respectively. This regulates, calcium homeostasis, bone metabolism and bone development. Paradoxically, PTH is able to induce both catabolic and anabolic bone metabolism. The anabolic effect of PTH is successfully applied in the therapy of severe osteoporosis. Domination of anabolic or catabolic bone-metabolism is entailed by temporal and cell-type specific determinants. The molecular bases are presumably differential arrangements of adaptor proteins within large signaling complexes that may lead to differential activation of signaling pathways, thereby regulating physiological effects. The molecular mechanisms are largely unclear; thus, there is significant interest in revealing a better understanding of PTHR-related adaptor proteins. To identify novel adaptor proteins which direct PTHR signaling pathways, a proteomic screening approach was developed. In this screening, vav2, a guanine-nucleotide exchange factor (GEF) for small GTPases which regulates cytoskeleton reorganization, was found to interact with intracellular domains of PTHR. Evidence is provided that vav2 impairs PTH-mediated phospholipase C β (PLCβ) signaling pathways by competitive interactions with G protein αq subunits. Vice versa, PTH was shown to regulate phosphorylation and subsequent GEF activity of vav2. These findings may thus shed new light on the molecular mechanisms underlying the effects of PTH on bone metabolism by PLC-signaling, cell migration and cytoskeleton organization. In addition to the understanding of intracellular molecular signaling processes, screening for ligands is a fundamental and demanding prerequisite for modern drug development. To this end, ligand binding assays represent a fundamental technique. As a substitution for expensive and potentially harmful radioligand binding, fluorescence-based ligand-binding assays for PTHR were developed in this work. Based on time-resolved fluorescence, several assay variants were established to facilitate drug development for the PTHR.},
  subject      = {G-Protein gekoppelte Rezeptoren},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Emmert2010,
  author    = {Emmert, Wulf-Kristian},
  title     = {Rachitis-{\"a}hnliche Symptome bei nigerianischen Kindern aus der Ethnie der Gbagyi in der s{\"u}dwestlichen Region Kadunas: Identifizierung des biochemischen Defekts, Sammeln von epidemiologischen Daten und Beschreibung des klinischen Bildes},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-48354},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {Zielsetzung: In einer Population im Westen der nigerianischen Stadt Kaduna wurden seit 20-30 Jahren vermehrt Kinder mit einer deformierenden Knochenerkrankung registriert. Ziel der Studie war, eine Diagnose zu stellen und Risikofaktoren f{\"u}r die Erkrankung zu identifizieren. Studiendesign: 26 Familien aus 20 D{\"o}rfern wurden in die Studie einbezogen. In einer nicht-randomisierten Fall-Kontroll-Studie wurden 53 erkrankte Kinder mit 48 gesunden sowie 16 fraglich erkrankten Geschwistern anhand ihrer Ergebnisse aus Anamnese, klinischer Untersuchung und Laborchemie miteinander verglichen. Ebenfalls wurden Daten von 24 V{\"a}tern und 36 M{\"u}ttern ausgewertet. Weitere Untersuchungen umfassten Ern{\"a}hrung, Anthropometrie, Umweltfaktoren und Genetik der teilnehmenden Familien. Ergebnisse: Die betroffenen Kinder wiesen deutliche Rachitissymptome auf, bei allen lag eine Kalzium-defiziente Rachitis vor. Zwischen den Laborergebnissen von Fall- und Kontrollgruppe bestanden signifikante Unterschiede, nicht jedoch zwischen der Gruppe der fraglichen F{\"a}lle und der Kontrollgruppe. In der Fallgruppe waren die Serumspiegel von Kalzium und 25-Vit. D signifikant niedriger, die Serumspiegel von 1,25-Vit. D, ALP und PTH signifikant h{\"o}her als in der Kontrollgruppe. Bei den Eltern zeigten die M{\"u}tter insbesondere in der Stillzeit signifikant niedrigere Kalzium- und signifikant h{\"o}here 1,25- Vit. D- und PTH-Serumspiegel als die V{\"a}ter. Als Ursache f{\"u}r den Kalziummangel der Studienteilnehmer konnte eine kalziumarme und phytatreiche Di{\"a}t der Familien identifiziert werden. Hinweise auf einen gesunkenen Lebensstandard und eine Abnahme der Bodenqualit{\"a}t erkl{\"a}ren die in den letzten Jahrzehnten stark gestiegene Pr{\"a}valenz der Erkrankung. Bei weitgehend gleichen Ern{\"a}hrungs- und Umweltfaktoren innerhalb einer Familie konnten keine individuellen Faktoren identifiziert werden, die bei einzelnen Familienmitgliedern zum Ausbruch der Erkrankung f{\"u}hrten. Trotz einzelner Hinweise auf eine m{\"o}gliche genetische Pr{\"a}disposition war kein einheitliches Vererbungsmuster in den Stammb{\"a}umen der Familien erkennbar. Schlussfolgerung: Neben dem Hauptfaktor einer kalziumarmen Ern{\"a}hrung m{\"u}ssen weitere Faktoren f{\"u}r eine Kalzium-defiziente Rachitis vorliegen. Mehrere Hinweise deuten auf eine multifaktorielle Genese der Erkrankung hin. Die noch offenstehenden Fragen sollten durch weitere Studien gekl{\"a}rt werden, um die richtigen Maßnahmen f{\"u}r Pr{\"a}vention und Therapie zu treffen.},
  subject      = {Rachitis},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Klenk2009,
  author    = {Klenk, Johann Christoph},
  title     = {Effekte von Parathormon auf die Struktur und Komplexierung des Parathormonrezeptors 1},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-47288},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {Der Parathormonrezeptor Typ 1 (PTHR) ist ein G-Protein-gekoppelter Rezeptor der Gruppe 2 und wichtigster Regulator des Kalziumstoffwechsels. Im ersten Teil der Arbeit wurde eine neuartige posttranslationale Modifikation des PTHR in Form einer proteolytischen Spaltung der Ektodom{\"a}ne identifiziert, charakterisiert und deren Regulation beschrieben. Nach langanhaltender Stimulation des Rezeptors mit Agonisten - aber nicht mit Antagonisten - wurde eine Massen- und Mengenzunahme des Rezeptorproteins beobachtet. Es konnte gezeigt werden, dass der Rezeptor unter basalen Bedingungen einer Spaltung unterliegt. Der Massenunterschied entsteht durch die proteolytische Spaltung der Ektodom{\"a}ne des PTHR, was nachfolgend die Stabilit{\"a}t des Rezeptors beeintr{\"a}chtigt. Die Spaltung erfolgte innerhalb einer unstrukturierten Schleife der Ektodom{\"a}ne, welche die Bereiche f{\"u}r die Ligandenbindung miteinander verbindet. Hierbei handelt es sich um eine Region, die im Vergleich zu anderen Gruppe 2-Rezeptoren spezifisch f{\"u}r den PTHR ist. Das durch die Spaltung entstandene N-terminale Fragment bleibt durch eine Disulfidbr{\"u}cke mit dem Transmembranteil des Rezeptors verbunden. Durch Versuche mit verschiedenen Proteaseinhibitoren konnte die verantwortliche Protease der Familie der zinkabh{\"a}ngigen extrazellul{\"a}ren Proteasen zugeordnet werden. Diese Ergebnisse beschreiben einen Mechanismus wie die Homo{\"o}stase des PTHR reguliert sein k{\"o}nnte. In einem zweiten Abschnitt wurde die Interaktion der Adapterproteine NHERF1 und beta-Arrestin2 mit dem PTHR untersucht. Beide Proteine interagierten unabh{\"a}ngig mit dem Rezeptor, wobei NHERF1 {\"u}ber eine PDZ-Dom{\"a}ne konstitutiv an den C-Terminus des Rezeptors bindet. beta-Arrestin2 hingegen bindet nach Aktivierung des Rezeptors und f{\"u}hrt zur Desensitisierung des Rezeptors. Mittels biochemischer und mikroskopischer Methoden konnte gezeigt werden, dass beide Proteine gemeinsam einen tern{\"a}ren Komplex mit dem PTHR bilden, welcher durch die direkte Interaktion zwischen NHERF1 und beta-Arrestin2 vermittelt wird. Dies hat zur Folge, dass beta-Arrestin im basalen Zustand durch NHERF1 an den Rezeptor gekoppelt wird. Durch Analyse der Assoziationskinetik mittels Fluoreszenz-Resonanz-Energietransfer-Messungen zeigte sich, dass diese Kopplung zu einer zweifach erh{\"o}hten Rekrutierungsgeschwindigkeit von beta-Arrestin2 an den PTHR f{\"u}hrt. Somit stellt unterst{\"u}tzt NHERF1 die beta-Arrestin2-vermittelte Desensitisierung des PTHR.},
  subject      = {Parathormon},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Riegel2009,
  author    = {Riegel, Christian},
  title     = {Hormonelle Ver{\"a}nderungen bei M{\"a}nnern mit Osteoporose mit speziellem Interesse bez{\"u}glich des Hypophysen-Hypothalamus GH/IGF-1-Systems},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-39547},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {Die Osteoporose des Mannes ist eine unterdiagnostizierte Erkrankung. Die Zahl der betroffenen M{\"a}nner in Deutschland wird auf 0,8 bis 1 Million gesch{\"a}tzt, aber die reale Inzidenz ist wahrscheinlich h{\"o}her. Die Osteoporose des Mannes ist Sch{\"a}tzungen zufolge in bis zu 60\% mit Begleiterkrankungen assoziiert. Hypophys{\"a}re St{\"o}rungen wie Hypogonadismus und Wachstumshormonmangel sind starke Risikofaktoren f{\"u}r die Entwicklung einer Osteoporose. Es gibt in der Literatur nur wenige Daten {\"u}ber Hypophysenerkrankungen und Osteoporose, abgesehen davon, dass bei bestehendem Wachstumshormonmangel die Assoziation der Osteopenie / Osteoporose gesichert ist. F{\"u}r die nicht diagnostizierten F{\"a}lle von GH-Defizienz kann jedoch die Manifestation einer Osteoporose ein erstes und f{\"u}hrendes Symptom sein. Es gibt Evidenzen daf{\"u}r, dass IGF-1 im Serum in gesunden Populationen positiv mit der Knochendichte korreliert. Das Ziel dieser Studie ist, eine große Anzahl an Patienten mit Osteoporose auf die Inzidenz niedriger IGF-1-Spiegel hin zu untersuchen.},
  subject      = {Osteoporose},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Wortmann2008,
  author    = {Wortmann, Sebastian},
  title     = {Das Tuberoinfundibul{\"a}re Peptid von 39 Aminos{\"a}uren (TIP39): Gen-Struktur und Expressionsmuster im Zebrafisch und M{\"a}usehirn},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-32230},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Das Tuberoinfundibul{\"a}re Peptid von 39 Aminos{\"a}uren (TIP39), ein kurzes Oligopeptid mit einer N-terminalen und einer C-terminalen alpha-Helix, wurde urspr{\"u}nglich bei der Suche nach einem Liganden f{\"u}r den neu beschriebenen PTH2-Rezeptor aus einem Hypothalamus-Hypophysen-Extrakt isoliert. Aus der bisherigen Charakterisierung von TIP39 ist am meisten bekannt bez{\"u}glich der Expressions-Muster und der Interaktion am PTH2-Rezeptor. TIP39 ist der st{\"a}rkste bekannte Aktivator des PTH2-Rezeptors und wirkt am PTH1-Rezeptor als funktioneller Antagonist. Inzwischen wurde auch das TIP39 Gen des Menschen und der Maus charakterisiert. Die physiologische Rolle von TIP39 ist dennoch bisher weitgehend ungekl{\"a}rt, diskutiert werden Einfl{\"u}sse auf den Kalzium-Phosphat-Haushalt, die Hypothalamus-Hypophysen-Achse oder die Nozizeption. Der Schwerpunkt dieser Arbeit lag auf der Untersuchung des TIP39 kodierenden Gens des Zebrafischs danio rerio. Die komplette cDNA konnte amplifiziert werden und wurde unter der Accession No. AF486190 in der GenBank ver{\"o}ffentlicht. Der Genlocus konnte mittels Radiation Hybrid Mapping auf Chromosom 17 lokalisiert werden. Die 3 charakterisierten Exons und 2 Introns umfassen zusammen ca. 3750 bp. Daneben wurde die Prozessierung des Genprodukts aufgekl{\"a}rt: TIP39 wird beim Zebrafisch als Preprohormon translatiert, am N-terminalen Ende findet sich eine 25 Aminos{\"a}uren lange Signalsequenz, die f{\"u}r sezernierte Peptide typisch ist und welche f{\"u}r die Aufnahme in das Endoplasmatische Retikulum verantwortlich ist. In diesem Bereich finden sich eine weitgehende {\"U}bereinstimmungen zwischen den analysierten Spezies. Gefolgt wird die Zielsequenz von einem 93 Aminos{\"a}uren langen Zwischenpeptid, das sich als wenig konserviert zwischen den Spezies zeigt. Die eigentliche Sequenz von TIP39 beim Zebrafisch zeigte eine Sequenzhomologie von 59\% zur humanen Sequenz und wurde mittels Blast Suche als hochkonserviert in allen 12 untersuchten Spezies wiedergefunden. Im genomischen Southern-Blot zeigte sich, dass TIP39 beim Zebrafisch im einfachen Chromosomensatz ein „single-copy" Gen ist. Mittels RT-PCR konnte eine sehr fr{\"u}he erste Expression von TIP39 bereits ab 16 Stunden nach Fertilisation gezeigt werden. Im Bereich des supraoptischen Trakts des Zebrafischhirn konnte eine scharf umschriebene Zellpopulation mit starker TIP39-Expression detektiert werden. Durch Knockdown-Experimente konnte beim Zebrafisch gezeigt werden, dass ein Fehlen von TIP39 Expression w{\"a}hrend der Embryogenese zu einer Fehlentwicklung des Frontalhirns f{\"u}hrt und zudem mit einer Funktionsbeeintr{\"a}chtigung der Schwanzmotorik einhergeht. Hierf{\"u}r wurden gerade befruchteten Zebrafischeiern im Zwei-Zell-Stadium sogenannte „Morpholinos" injiiziert, welche als Antisense-Nukleotide spezifisch die Translation von TIP39 hemmen. Erg{\"a}nzend konnte im M{\"a}usehirn die Expression von TIP39 mittels in-situ Hybridisierung bestimmt werden. Es zeigte sich eine Expression von TIP39 in einer Vielzahl von klar umschriebenen Neuronengruppen, so im Hypothalamus, dem limbischen System und in sensorischen Neuronen, ohne dass sich im Einzelfall jeweils sicher eine Funktion hieraus ableiten l{\"a}sst. In der vorliegenden Arbeit konnte somit erstmals gezeigt werden, dass TIP39 zur korrekten Neurogenese bei der Entwicklung des Frontalhirns des Zebrafisches unabdingbar ist und auch die fr{\"u}he Entwicklung der Motoneurone durch TIP39 beeinflusst wird. Die ermittelten Daten unterst{\"u}tzen die Vorstellung von TIP39 als ein sezerniertes Neuropeptid, das als Transmitter in der Sensorik, insbesondere der Nozizeption, wirkt. Auch eine Beeinflussung der zentralnerv{\"o}sen Steuerung der Motorik durch TIP39 wird angenommen. Die gute Lokalisations-{\"U}bereinstimmung der Expressionen von TIP39 mit seinem zugeordneten Rezeptor, dem PTH2-Rezeptor, l{\"a}sst eine systemische endokrine Wirkung von TIP39 wenig wahrscheinlich erscheinen, sondern st{\"a}rkt die Hypothese von TIP39 als einem para-, bzw. autokrin wirkenden Neurotransmitter.},
  subject      = {Zebrab{\"a}rbling},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Wobbe2007,
  author    = {Wobbe, Thomas},
  title     = {Beeinflussung der Signaltransduktion des humanen Parathormon (PTH)-2 Rezeptors mittels Einzel- und Kombinationsmutationen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-27880},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Parathormon (PTH) aktiviert am PTH-1 Rezeptor (P1R) mindestens zwei Signalwege: {\"U}ber Guanosintriphosphat-bindende Proteine (Gs) kommt es intrazellul{\"a}r zu einem Anstieg von zyklischem Adenosinmonophosphat (cAMP) und zu einer Aktivierung der Proteinkinase A (PKA). Gq Protein-vermittelt erfolgt eine Aktivierung der Phospholipase C (PLC) und ein intrazellul{\"a}rer Anstieg des Inositoltriphosphat (IP3). Der verwandte PTH-2 Rezeptor (P2R) wird einerseits durch seinen vermutlich physiologischen Liganden, das tuberoinfundibul{\"a}re Peptid (TIP39), und andererseits durch PTH aktiviert. Im Gegensatz zum P1R zeigt der P2R nur eine Ankopplung an den cAMP Signalweg und keine an den PLC Signalweg. Voruntersuchungen hatten gezeigt, dass intrazellul{\"a}re Abschnitte der zweiten und dritten Schleife sowie Bereiche des C-Terminus des P1R f{\"u}r die Aktivierung des PLC Signalweges verantwortlich sind. In der vorliegenden Dissertation erfolgte eine stufenweise Angleichung intrazellul{\"a}rer Abschnitte des P2R an den P1R. Die generierten Hybridrezeptoren wurden hinsichtlich ihres Signaltransduktionsverhaltens untersucht. Mit der Bestimmung der akkumulierten Gesamtinositole und des intrazellul{\"a}ren Calciums [Ca]i konnte gezeigt werden, dass trotz einer 95\%-igen {\"U}bereinstimmung der intrazellul{\"a}ren Aminos{\"a}uresequenzen der P2R-Hybridrezeptoren mit denen des P1R, die Ankopplung an den PLC Signalweg nicht {\"u}bertragen werden kann. Diese Ergebnisse wurden f{\"u}r Stimulationen mit PTH und TIP39 nachgewiesen. Durch Hemmung der Proteinkinasen A und C konnte, wie erwartet, am P1R ein verst{\"a}rktes IP3 Signal beobachtet werden. Eine Aktivierbarkeit des PLC Signalweges wurde auch hierbei f{\"u}r die Hybridrezeptoren nicht gesehen. F{\"u}r die Aktivierung des cAMP Signalweges der Hybridrezeptoren konnte beobachtet werden, dass diese sich weitestgehend in Anlehnung zum P2R verhalten. Außerdem konnte gezeigt werden, dass f{\"u}r eine effiziente Ankopplung an den cAMP Signalweg alle aus dem P1R in den P2R einf{\"u}gten Teilabschnitte (zweite, dritte Schleife und C-Terminus) zusammenwirken. Der Hybridrezeptor, an dem alle drei Teilabschnitte ausgetauscht wurden, f{\"u}hrte zu einer signifikant besseren Ankopplung an den cAMP Signalweg, als die Einzelmutation des C-Terminus. Die Messung zum cAMP Signalweg wurden mit den Liganden TIP39 und PTH durchgef{\"u}hrt. F{\"u}r die Aktivierung des Gs Protein-vermittelten cAMP Signalweg am P1R oder P2R sind daher vermutlich Interaktionen verschiedener Rezeptorabschnitte verantwortlich. Insgesamt konnten in dieser Arbeit weitere wichtige Erkenntnisse bez{\"u}glich unterschiedlicher Aspekte der Signaltransduktion des P1R und des P2R gewonnen werden.},
  subject      = {Parathormon},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Endress2006,
  author    = {Endress, Eva-Maria},
  title     = {M{\"o}gliche Rolle von Cystein-Resten in der dritten extrazellul{\"a}ren Schleife des humanen PTH-2 Rezeptors f{\"u}r dessen Ligandenspezifit{\"a}t},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-25488},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {Der Mechanismus, welcher den GPCR eine Unterscheidung verschiedener Liganden erm{\"o}glicht, ist immer noch ungekl{\"a}rt. Der GPCR f{\"u}r PTH und PTHrP (=PTH1-R) bindet PTH und das strukturell recht unterschiedliche PTHrP. Beide Liganden aktivieren mit etwa vergleichbarer Potenz eben diesen PTH1-R, indem sie sowohl an die intrazellul{\"a}re AC als auch an die PLC ankoppeln. Ein vor einigen Jahren {\"u}berraschend kloniertes neues Mitglied der Sekretin/PTH/Calcitonin-Familie (= Familie B) der GPCR, der PTH2-R, antwortet jedoch nur nach Bindung von PTH bzw. TIP 39, nicht aber nach PTHrP, mit einem intrazellul{\"a}ren cAMP-Signal. Allerdings sind weder hPTH noch TIP39 in der Lage, eine intrazellul{\"a}re IP3-Antwort auszul{\"o}sen. Welche strukturellen Gegebenheiten des PTH2-Rezeptors erm{\"o}glichen diese effiziente Ligandendiskriminierung? Analysen der Rezeptor-Liganden-Interaktion und die Aufkl{\"a}rung dieses Komplexes sind ein Schl{\"u}sselelement im Design spezifischer Rezeptoragonisten und -antagonisten mit bedeutendem therapeutischen Potential. Eine hochkonservierte Eigenschaft aller Rezeptoren der Familie B der GPCR ist die Lokalisation von sechs extrazellul{\"a}ren Cysteinen, die sowohl zur Expression intakter Rezeptoren von N{\"o}ten sind als auch durch m{\"o}gliche Disulfidbr{\"u}ckenbildung untereinander einen entscheidenden Einfluss auf das Bindungsverhalten aus{\"u}ben. Die Hypothese der vorliegenden Arbeit ist, dass zwei Cysteine, pr{\"a}sent in der 3. Extrazellul{\"a}rschleife des PTH2-R, nicht aber in der des PTH1-R, dessen Ligandenspezifit{\"a}t bedingen. Tats{\"a}chlich f{\"u}hrte das Ausschalten eines entsprechenden Cysteins im Opossum-PTH2-R zu einem exprimierten Rezeptor, der PTHrP zu einem gewissen Grad binden und daraufhin auch den AC/cAMP-Signalweg aktivieren konnte. (184) Es liegt daher die Vermutung nahe, dass diese beiden Cysteine des PTH2-R entweder durch Disulfidbr{\"u}ckenbildung untereinander oder zu den restlichen Cysteinen in der extrazellul{\"a}ren Region die sterische Konfiguration der Rezeptoren und somit auch deren Bindungs- und Signalverhalten {\"a}ndern k{\"o}nnen. Auf diesen Ergebnissen und Annahmen basierend, war daher Gegenstand diesen Projekts zun{\"a}chst das Einf{\"u}gen verschiedener Punktmutationen in die cDNA des humanen PTH1-R. Es wurden Konstrukte konzipiert zur Einf{\"u}gung beider Cysteine einzeln (Ala426Cys und Tyr443Cys) oder kombiniert (Ala426Cys/Tyr443Cys). Nach Expression der drei mutierten Rezeptoren und beider Wildtyp-Rezeptoren war Ziel, das Ligandenbindungsverhalten und somit die Expression intakter Rezeptoren an der Zelloberfl{\"a}che zu untersuchen. Studien des Signalverhaltens bez{\"u}glich des AC/cAMP- und des PLC/IP3- Signalwegs, ebenso wie Internalisierungsassays strebten dann die vollst{\"a}ndige Charakterisierung der mutierten Rezeptoren an.},
  subject      = {Parathormon},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Widdermann2004,
  author    = {Widdermann, Anja},
  title     = {Die Rolle von Parathormon und Kollagenasen im Knochenumbau - Untersuchungen am Tiermodell},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-22353},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {Die In vivo Expression des konstitutiv aktiven PTH/PTHrP-Rezeptors in Osteoblasten f{\"u}hrt einerseits zu einer starken Volumenzunahme des Trabekularknochens, andererseits zu einer reduzierten Dicke der Kortikalis bei verminderter periostaler Mineralisierungsrate (CL2+-M{\"a}use). Um die Rolle der Kollagenasen im Rahmen von Parathormon-induzierten Knochenumbauvorg{\"a}ngen n{\"a}her zu untersuchen, wurden transgene CL2+-M{\"a}use mit solchen gekreuzt, die aufgrund einer Mutation im Gen f{\"u}r Kollagen Ia1 eine Resistenz gegen Abbau durch Kollagenase 3 und andere Kollagenasen aufweisen (r) und auf Parathormonstimulation mit einer deutlich abgeschw{\"a}chten Knochenresorption reagieren. Mithilfe verschiedener histologischer Techniken wurden Tibia, Fußwurzelknochen und die Knochen der Sch{\"a}deldecke von zwei und vier Wochen alten Tieren untersucht. Die so generierten Experimentm{\"a}use (CL2+/rr) waren im Alter von zwei bis vier Wochen makroskopisch durchweg kleiner als die Vergleichstiere. Sie zeichneten sich im Bereich der Tibia und der Fußwurzelknochen durch eine im Vergleich zum Wildtyp (CL2-/--) und zur transgenen Maus (CL2+/--) signifikant erh{\"o}hte trabekul{\"a}re Knochenmasse aus. Die trabekul{\"a}re Knochenbildungsrate der Experimentm{\"a}use (CL2+/rr) war verglichen mit der transgenen Maus (CL2+/--) leicht reduziert, verglichen mit dem Wildtyp (CL2-/--) jedoch signifikant erh{\"o}ht. Mit Hilfe von In situ-Hybridisierungen und tartrate-resistant acid phophatase (TRAP)-F{\"a}rbungen konnte in den doppelt mutierten M{\"a}usen (CL2+/rr) eine sehr große Osteoklastenpopulation nachgewiesen werden. Die Untersuchungen der Kortikalis und der Sch{\"a}delknochen erbrachten f{\"u}r die Experimentmaus (CL2+/rr) zu diesen Zeitpunkten keine signifikanten Unterschiede zur transgenen Maus (CL2+/--). Da zum einen viele Osteoklasten vorhanden waren, zum anderen keine Zunahme der Knochenformation im Kortikalknochen festgestellt werden konnte, kann der beschriebene Ph{\"a}notyp nur durch eine Dysfunktion der Osteoklasten erkl{\"a}rt werden. Aufgrund der Kollagen I- Mutation und der damit verbundenen verminderten Kollagendegradierung k{\"o}nnen die zahlreichen Osteoklasten in diesem Knochenkompartiment keine effektive Knochenresorption durchf{\"u}hren. Somit konnte nachgewiesen werden, dass Kollagenasen eine entscheidende Rolle bei der Parathormon induzierten Knochenresorption spielen und als Downstream-Effektoren des PTH/PTHrP-Rezeptor im Trabekularknochen, nicht jedoch im Periost agieren. Schließlich verdeutlichen die Untersuchungen, dass verminderte Osteoklastenaktivit{\"a}t unter bestimmten Bedingungen durchaus mit verst{\"a}rkter Knochenbildung vereinbar ist.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Heindel2005,
  author    = {Heindel, Ulla},
  title     = {G-Protein gekoppelte Rezeptoren f{\"u}r Parathormon : molekulare Determinanten der intrazellul{\"a}ren Signalwegankopplung},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-17213},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2005},
  abstract  = {In der vorliegenden Dissertation gelang es, die strukturellen und molekularen Determinanten der PTH-Rezeptoren f{\"u}r die Ankopplung an intrazellul{\"a}re Signalwege n{\"a}her zu charakterisieren. Die Regulation des Kalzium-, Phosphat- und Knochenstoffwechsels wird zum erheblichen Teil {\"u}ber den PTH1-Rezeptor (P1R) vermittelt. Parathormon (PTH) aktiviert am P1R mindestens zwei Signalwege: den durch zyklisches Adenosinmonophosphat (cAMP) vermittelten Weg und den Phospholipase C-Signalweg (PLC). Der nahe verwandte PTH2-Rezeptor (P2R) kann außer durch PTH auch {\"u}ber das tuberoinfundibil{\"a}re Peptid (TIP39) aktiviert werden. Jedoch besitzt dieser Rezeptor keine Ankopplung an den PLC-Signalweg. Zur Aufkl{\"a}rung der strukturellen und molekularen Determinaten der intrazellul{\"a}ren Signalwegankopplung wurden verschiedene Versuchsans{\"a}tze ausgew{\"a}hlt, die eine Untergliederung dieser Arbeit in drei Teilprojekte erm{\"o}glicht: 1) Die PTH-Rezeptoren sind wichtige Vertreter der Klasse II der G-Protein gekoppelten Rezeptoren. Ein Vergleich der Aminos{\"a}uresequenzen der siebten Transmembrandom{\"a}ne dieser Klasse zeigt ein hoch konserviertes, cytosolnahes „YCFXN"-Motiv in diesem Bereich. Im ersten Teil dieser Arbeit konnte durch Punktmutationen der einzelnen Aminos{\"a}uren dieses Motivs gezeigt werden, dass dieser Abschnitt eine entscheidende Determinierungsregion dieser Rezeptorfamilie sowohl f{\"u}r die Ankopplung an den cAMP-Weg, als auch an den PLC-Signalweg darstellt. Die Untersuchungen legen die Vermutung nahe, dass dieser Bereich f{\"u}r die Stabilisierung der Konformation dieser Rezeptoren von großer Bedeutung ist. 2) In einem zweiten Abschnitt dieser Arbeit wurde durch stufenweise Angleichung des P2R an den P1R eine Reihe von funktionell exprimierten P2R/P1R Hybridrezeptoren hergestellt, die eine {\"U}bereinstimmung des intrazellul{\"a}ren Bereichs des P1R von bis zu 95 \% erreichen. Der Nachweis des PLC-Signalwegs durch die Bestimmung der akkumulierten Gesamtinositolphosphate und des intrazellul{\"a}ren Kalziums zeigte eindrucksvoll, dass trotz einer weitgehenden intrazellul{\"a}ren {\"U}bereinstimmung der Aminos{\"a}uresequenz des P2R mit dem P1R die Eigenschaft des P1R an den PLC-Signalweg zu koppeln nicht auf den P2R {\"u}bertragen werden kann. Dies legt nahe, dass auch extrazellul{\"a}re Bereiche und Transmembranabschnitte die Ankopplung an intrazellul{\"a}re Signalwege steuern. Im Weiteren konnte f{\"u}r den cAMP-Signalweg durch diese Hybridrezeptoren gezeigt werden, dass im Kontext des P2R eingef{\"u}gte Teilabschnitte des P1R (C-Terminus, zweite und dritte intrazellul{\"a}re Schleife ) zusammenwirken und eine effizientere Ankopplung an den cAMP-Weg erm{\"o}glichen. Weiterf{\"u}hrende Untersuchungen der Membrantranslokation von beta Arrestin2 mit einer anschließenden Internalisierung des Rezeptors zeigten, dass sowohl der P2R als auch die hiervon abgeleiteten Hybridrezeptoren selektiv durch Stimulation mit TIP39, nicht jedoch nach einer Stimulation mit PTH, eine Translokation bewirken. Dieses Ereignis ist von den untersuchten Signalwegen (cAMP-, PLC- und Mitogen-aktivierte Proteinkinase (MAPK)-Signalweg) unabh{\"a}ngig. Erstmals wurde hier gezeigt, dass der P2R eine Phosphorilierung von MAPK bewirkt, wobei hierf{\"u}r einer beta-Arrestin2 Translokation nicht notwendig ist. Diese Ergebnisse lassen den Schluss zu, dass der PTH-Rezeptor in unterschiedlichen Rezeptorkonformationen existiert, so dass einzelne Rezeptorabschnitte unabh{\"a}ngig voneinander verschiedene Signale aktivieren k{\"o}nnen. 3) Der letzte Teil dieser Arbeit besch{\"a}ftigte sich mit der Identifikation von intrazellul{\"a}ren Interaktionspartnern des humanen P1R. Neue Protein-Interaktionen mit dem humanen P1R wurden mit einem „Yeast-two-Hybrid" System identifiziert. Mit Hilfe dieser Methode konnte, als ein potentiell bedeutender intrazellul{\"a}rer Interaktionspartner des humanen P1R, das PDZ-Protein PDZK1 identifiziert werden. Es gelang mit Hilfe von Koimmunpr{\"a}zipitations-Experimenten und von GST-pull-down-Assays die Interaktion von PDZK1 mit dem P1R zu verifizieren. PDZK1 bindet an eine Liganden-Bindungsdom{\"a}ne innerhalb des C-terminalen Abschnitts des P1R, vermutlich an die letzten vier Aminos{\"a}uren. Durch einen Hefe-Interaktionstest konnte von den vier in diesem Protein vorkommenden PDZ-Dom{\"a}nen die PDZ1-Dom{\"a}ne als einzige selektiv mit dem P1R interagierende Dom{\"a}ne identifiziert werden. In der Niere interagiert PDZK1 {\"u}ber die PDZ3-Dom{\"a}ne mit dem Na/Pi-Transporter IIa. Eine attraktive Hypothese ist daher die Funktion von PDZK1 als einem Bindeglied zwischem dem Rezeptor und dem Transporter und die damit einhergehende PTH- vermittelte Regulation des Phosphattransports in der Niere. Diese Hypothese bedarf aber nochweiterer funktioneller Analysen (z.B. durch Untersuchungen an PDZK1 Knock-Out M{\"a}usen).},
  subject      = {Parathormon},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Fremerey2002,
  author    = {Fremerey, Christian},
  title     = {Krankheitslast des Hypoparathyreoidismus},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-4578},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2002},
  abstract  = {Patienten mit einem Hypoparathyreoidismus (HP) sind durch die Unterfunktion der Nebenschilddr{\"u}sen und den resultierenden Mangel an Parathormon (PTH) nicht in der Lage, einen ausreichenden Serum-Calcium-Spiegel aufrecht zu erhalten. Die aktuelle Therapie umfasst die Substitution von Calcium und Vitamin D, als Therapiekontrolle dient der Serum-Calcium-Wert. Erfahrungen aus der Betreuung der Patienten legen jedoch den Verdacht nahe, dass es damit nicht m{\"o}glich ist, eine ausreichende Beschwerdefreiheit zu erlangen. In der vorliegenden Studie wurden insgesamt 29 Patienten (28 Frauen, 1 Mann) untersucht, die als Folge einer Operation an einem HP erkrankt sind oder bei denen ein idiopathischer oder Pseudo-HP besteht. 25 Patientinnen wurden mit einer Kontrollgruppe von 25 Schilddr{\"u}senoperierten verglichen, bei denen es postoperativ nicht zur Ausbildung eines HP gekommen war. Mit Beschwerdeinventaren wurden Befindlichkeitsst{\"o}rungen quantifiziert und anhand von Nierensonographie, Osteodensitometrie und augen{\"a}rztlicher Untersuchung nach k{\"o}rperlichen Manifestationen gesucht. In den Beschwerdeinventaren zeigte sich bei den Patientinnen im Vergleich zur Kontrollgruppe eine signifikant erh{\"o}hte generelle Beschwerdelast (SCL 90-R: p=0.02, B-L: p=0.002, GBB-24: p=0.011) und eine signifikant st{\"a}rkere Auspr{\"a}gung von Somatisierungsneigung (p=0.032), Depressivit{\"a}t (p=0.016), {\"A}ngstlichkeit (p=0.001) und Phobie (p=0.017). Sonographisch konnte bei zwei Patientinnen eine Nephrokalzinose nachgewiesen werden. Die negative Korrelation von Serum-Calcium und Serum-Phosphat bei der Patientengruppe (r=-0.42, p=0.035) sprach jedoch f{\"u}r ein erh{\"o}htes Verkalkungsrisiko. Die Osteodensitometrie mittels DXA ergab im Vergleich zum Normkollektiv eine signifikant erh{\"o}hte Knochendichte an der Lendenwirbels{\"a}ule (p=0.0005) und den Messpunkten des proximalen Femurs (Hals: p=0.015, Trochanter: p<0.0001). Die Messung mit pQCT am Radius zeigte keinen signifikanten Unterschied (Gesamt: p=0.32, Spongiosa: p=0.28). Die augen{\"a}rztliche Untersuchung ergab eine Katarakth{\"a}ufigkeit von 55\% bei den untersuchten Patienten, 40\% davon hatten kortikale Tr{\"u}bungen. Die Ergebnisse zeigen, dass es mit der heute durchgef{\"u}hrten alleinigen Substitution von Calcium und Vitamin D nicht gelingt, Patienten mit HP zufriedenstellend zu therapieren. Trotz guter Einstellung des Serum-Calciums bestehen sowohl funktionelle als auch strukturelle St{\"o}rungen. Die vorliegende Studie belegt die Notwendigkeit der weiteren Erforschung von kausalen Therapieans{\"a}tzen wie der Transplantation von NSD-Gewebe und der Substitution von PTH.},
  language  = {de}
}