@phdthesis{Pruefert2004,
  author    = {Pr{\"u}fert, Kristina},
  title     = {Lamina assoziierte Polypeptide 2, Lamin-B-Rezeptor und Lamine : Untersuchungen an Vertebratenmodellen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-11619},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {Der Zellkern ist ein wichtiges Organell von eukaryotischen Zellen, der durch eine Doppelmembran vom Cytoplasma abgetrennt wird. Mit Hilfe des Zebrafischs als Modellorganismus und kultivierten Zellen verschiedener Vertebraten wurde in mehreren Teilprojekten Untersuchungen an integralen (Lamina assoziiertes Polypeptid 2, Lamin B Rezeptor) und peripheren Membranproteinen (Lamine) der in inneren Kernmembran durchgef{\"u}hrt. Eines der am besten untersuchten integralen Membranproteine der inneren Kernmembran ist das Lamina assoziierte Polypeptid 2 (LAP2). Durch alternatives Splicen entstehen aus einem einzigen Gen eine Reihe verschiedener Isoformen die entwicklungs- und gewebespezifisch exprimiert werden. In S{\"a}uger sind 6 verschiedene Isoformen (LAP2\&\#945;, \&\#946;, \&\#948;, \&\#949;, \&\#947;, \&\#950;) bekannt, von denen alle mit Ausnahmen von LAP2\&\#945; und \&\#950;, in die innere Kernmembran integriert sind. Das LAP2\&\#945; ist ausschließlich im Nukleoplasma lokalisiert und wurde bis jetzt nur bei S{\"a}ugern beschrieben. Durch die Identifikation eines genomischen Klons ICRFc 7101293Q5 (RZPD) sowie vergleichende Datenbankanalysen konnte der strukturelle Aufbau des Zebrafisch LAP2-Gens ermittelt werden. Das Gen kodiert innerhalb von 19 kb (ohne regulatorische Sequenzen) 15 Exons aus denen durch alternatives Splicen 3 verschieden Isoformen hervorgehen (zLAP2 \&\#946;, \&\#947;, \&\#969;). Mit Hilfe des "Radiation Hybrid mappings" wurde das LAP2 Gen auf der "Linkage group" 4 des Zebrafischs, zwischen den EST-Markern fc01g04 (213,97) und fb49f01 (215,69cR) lokalisiert. Aufgrund der zus{\"a}tzlichen Identifikation der genomischen Sequenz des H{\"u}hner LAP2-Gens konnten die genomischen Sequenzen der LAP2 Gene von niederen Vertebraten (Zebrafisch), {\"u}ber die V{\"o}gel (Huhn), bis zum S{\"a}uger (Mensch) miteinander verglichen werden. Dabei zeigte sich einerseits, dass die \&\#969; Isoform des Zebrafischs nicht im Genom von Huhn und S{\"a}ugern vorhanden ist: Andererseits ist die \&\#945; Isoform der S{\"a}uger ebenfalls in keinem der anderen Spezies (Huhn, Zebrafisch) zu finden ist. Weiterhin konnte bei zus{\"a}tzliche Proteinanalysen mit monoklonalen und polyklonalen Antik{\"o}rpern, gegen die konservierte aminoterminale Dom{\"a}ne der LAP2 Proteine, in 10 Tage alten H{\"u}hner Embryonen nur ein Protein mit einem vergleichbaren Molekulargewicht zum LAP2\&\#946; anderer Spezies eindeutig detektiert werden. Aufgrund dieser Befunde und der Tatsache, dass die kodierenden Exonsequenzen zwischen Mensch und Huhn eine gr{\"o}ßere {\"A}hnlichkeit zeigen als zwischen Mensch und Zebrafisch, liegt die Vermutung nahe, dass die \&\#945;-Isoform eine Neuheit der S{\"a}ugern darstellt. Ein weiteres integrales Membranprotein, dass erstmals beim Zebrafisch untersucht wurde, ist der Lamin B Rezeptor (zLBR). Mit Hilfe von radioaktiv markierten Sonden, konnte zwei Klone identifiziert werden die sowohl die gesamte cDNA-Sequenz (MPMGp567K10194Q3 (RZPD) als auch die gesamte genomische Sequenz (ICRFc71M10137Q5 (RZPD) beinhalten. Anhand von vergleichenden Datenbankanalysen, konnte der strukturelle Aufbau des Zebrafisch LBR-Gens ermittelt werden. Dieses kodiert innerhalb von 12 kb (ohne regulatorische Sequenzen) mit 13 Exons f{\"u}r ein 616 Aminos{\"a}ure großes Protein. Vergleichbar mit dem LBR anderer Spezies besitzt der Zebrafisch LBR ebenfalls 8 Transmembrandom{\"a}nen in seiner carboxyterminalen Dom{\"a}ne mit denen er in der inneren Kernmembran verankert ist. Der Aminos{\"a}urenvergleich mit anderen Spezies zeigte, dass die Aminos{\"a}urensequenz sowohl des aminoterminalen Bereichs als auch im Bereich der Transmembrandom{\"a}nen hoch konserviert ist. Weiterhin wurden polyklonalen Antik{\"o}rpern gegen die ersten 210 Aminos{\"a}uren des zLBRs hergestellt, die f{\"u}r zuk{\"u}nftige immunologische Analysen verwendet werden k{\"o}nnen. Ebenso wie die integralen Membranproteine spielen auch die Lamine eine wichtige Rolle bei nukle{\"a}ren Prozessen. Die B-Typ Lamine zeichnen sich alle durch ein konserviertes CxxMMotiv am Carboxyterminus aus. Das CxxM-Motiv wird nach posttranslational modifiziert, wodurch es lipophile Eigenschaften erlangt und somit f{\"u}r die anf{\"a}ngliche Verankerung der Lamine in der inneren Kernmembran verantwortlich ist. Bei A-Typ Laminen ist dieses Motiv nicht in der Prim{\"a}rsequenz enthalten oder es wird nach dem Einbau in die Kernlamina proteolytisch abgespalten. Eine Besonderheit stellt das meiotische Lamin C2 dar, welches ein Spliceprodukt des Lamin A Gens der S{\"a}uger ist. Das Lamin C2 besitzt zwar kein CxxMMotiv an seinem Aminoterminus, daf{\"u}r aber ein Hexapeptid (GNAEGR) nach dem Startmethionin. Die posttranslationale Modifikation dieser Sequenz verleiht dem Protein lipoplile Eigenschaften. Anhand von funktionellen Analysen konnte durch die {\"U}berexpression GFP-Fusionsproteinen verschiedener wildtypischer Lamine und Lamin Mutanten gezeigt werden, dass die Interaktion der Lamine {\"u}ber das CxxM-Motiv oder das GNAEGR-Motiv mit der inneren Kernmembran, das Wachstum der Kernh{\"u}lle induziert. In einem letzten Projekt konnte mit Hilfe spezifischer "antisense-" Oligonukleotide, die als "Morpholinos" bezeichnet werden, die Expression von LAP2, LBR und den B-Typ Laminen B1 und B2 in Zebrafisch Embryonen reprimiert werden. Die Blockade der mRNA-Translation der entsprechenden Gene erfolgte in allen F{\"a}llen innerhalb der ersten 24 Stunden vollst{\"a}ndig. Obwohl die Anzahl der beobachteten Embryonen relativ gering war, so zeigte sich bei allen Embryonen eine deutliche Entwicklungsverz{\"o}gerung und unterschiedlich starke Entwicklungsst{\"o}rungen. Die morphologischen Auswirkungen waren bei der Reduktion des LAP2 oder der Lamine geringer als bei der Reduktion des LBR, da in beiden F{\"a}llen maternale Proteine, wie das LA2\&\#969; oder das B-Typ Lamin LIII, nicht reduziert werden konnten.},
  subject      = {Wirbeltiere},
  language  = {de}
}