@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{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}
}