@phdthesis{Schnurr2009, author = {Schnurr, Axel}, title = {Variabilit{\"a}t der Thrombozytenhemmung durch den ADP-Antagonisten Clopidogrel bei Patienten mit koronarer Herzerkrankung}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-49677}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2009}, abstract = {Zum Nachweis einer interindividuellen Variabilit{\"a}t bei der Therapie mit Clopidogrel wurden in dieser Promotionsarbeit Patienten mit ausreichender Therapiedauer auf eine verbleibende Aktivierbarkeit der Thrombozyten untersucht. Hierf{\"u}r wurde eine auf Phosphorylierung des Proteins VASP basierender Assay, der mittlerweile auch kommerziell verf{\"u}gbar ist, eingesetzt. Dieser auf einer durchflusszytometrische Analyse beruhende Test zeigte bei 10 \% der untersuchten Patienten eine Restaktivierbarkeit der Thrombozyten trotz ausreichender Thienopyridin-Einnahme. Die statistische Analyse erbrachte den Nachweis von zwei Untergruppen: Eine Untergruppe zeigte trotz Clopidogrel-Therapie eine fast normale Aktivierbarkeit der Thrombozyten („non-responder"), die andere zeigt eine teilweise Thrombozytenfunktionshemmung („low-responder"). In der statistischen Analyse wurde eine deutliche Signifikanz der Ergebnisse mittels Students-t-Test festgestellt. Aus zuf{\"a}llig ausgew{\"a}hlten Proben der „non-responder" und der ad{\"a}quat reagierenden Patienten konnte eine Ver{\"a}nderung intrazellul{\"a}re Signalwege nicht nachgewiesen werden. Nach Ver{\"o}ffentlichung der Gensequenz f{\"u}r den P2Y12 Rezeptor erfolgte die entsprechende Genanalyse bei diesen Patienten. Es konnten 2 stumme Polymophismen nachgewiesen werden, diese jedoch sowohl in der Gruppe der Responder als auch bei Low-/Non-Respondern. Somit wurde in dieser Promotionsarbeit das mittlerweile von verschiedenen Arbeitsgruppen diskutierte, bei etwa 10 \% der Patienten auftretende Therapieversagen von Thienopyridinen best{\"a}tigt. Eine Genver{\"a}nderung oder {\"A}nderungen intrazellul{\"a}rer Signalwege konnte als molekulare Ursache nicht gezeigt werden.}, subject = {Clopidogrel}, language = {de} } @phdthesis{Blume2009, author = {Blume, Constanze}, title = {Cellular functions of VASP phosphorylations}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-48321}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2009}, abstract = {Members of the enabled/vasodilator-stimulated phosphoprotein (Ena/VASP) family are important regulators of the actin cytoskeleton dynamics. VASP functions as well as its interactions with other proteins are regulated by phosphorylation at three sites - serine157 (S157), serine239 (S239), and threonine278 (T278) in humans. cAMP- and cGMP- dependent protein kinases phosphorylate S157 and S239, respectively. In contrast, the kinase responsible for T278 was as yet unknown and identified in the first part of this thesis. In a screen for T278 phosphorylating kinases using a phospho-specific antibody against phosphorylated T278 AMP-activated protein kinase (AMPK) was identified in endothelial cells. Mutants of AMPK with altered kinase-activity modulate T278-phosphorylation levels in cells. AMPK-driven T278-phosphorylation impaired stress fiber formation and changed cell morphology in living cells. AMPK is a fundamental sensor of cellular and whole body energy homeostasis. Zucker Diabetic Fatty (ZDF) rats, which are an animal model for type II diabetes mellitus, were used to analyze the impact of phosphorylated T278 in vivo. AMPK-activity and T278-phosphorylation were substantially reduced in arterial vessel walls of ZDF rats in comparison to control animals. These findings demonstrate that VASP is a new AMPK substrate, that VASP phosphorylation mediates the effects of metabolic regulation on actin cytoskeleton rearrangements, and that this signaling system becomes down-regulated in diabetic vessel disorders in rats. In the second part of this thesis, a functional analysis of differential VASP phosphorylations was performed. To systematically address VASP phosphorylation patterns, a set of VASP phosphomimetic mutants was cloned. These mutants enable the mimicking of defined phosphorylation patterns and the specific analysis of single kinase-mediated phosphorylations. VASP localization to the cell periphery was increased by S157- phosphorylation and modulated by phosphorylation at S239 and T278. Latter phosphorylations synergistically reduced actin polymerization. In contrast, S157- phosphorylation had no effect on actin-dynamics. Taken together, the results of the second part show that phosphorylation of VASP serves as a fine regulator of localization and actin polymerization activity. In summary, this study revealed the functions of VASP phosphorylations and established novel links between signaling pathways and actin cytoskeleton rearrangement.}, subject = {Vasodilatator-stimuliertes Phosphoprotein}, language = {en} } @phdthesis{Dornieden2009, author = {Dornieden, Catharina}, title = {Aktivierung humaner Thrombozyten durch Streptokokken der Gruppe B: Molekulare Mechanismen und pathophysiologische Bedeutung}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-46703}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2009}, abstract = {Infektionen mit Streptokokken der Gruppe B (GBS) sind immer noch die h{\"a}ufigste Ursache f{\"u}r early-onset Erkrankungen des Neugeborenen in den Industriel{\"a}ndern, die zu erh{\"o}hter neonataler Mortalit{\"a}t und Morbidit{\"a}t f{\"u}hren. Bereits bekannt ist, dass neben verschiedenen anderen Bakterien GBS durch die direkte Interaktion mit Thrombozyten eine Aggregation verursachen k{\"o}nnen. In dieser Arbeit wurde das Verhalten von septischen und kolonisierenden GBS-St{\"a}mmen verglichen. Es konnte gezeigt werden, dass alle GBS-St{\"a}mme eine thrombozyt{\"a}re Form{\"a}nderung veranlassen; jedoch f{\"u}hren nur von septischen Patienten isolierte St{\"a}mme zur Thrombozytenaggregation sowie zur P-Selektinexpression. Septische GBS-St{\"a}mme binden Fibrinogen auf ihrer Oberfl{\"a}che und induzieren die thrombozyt{\"a}re Thromboxansynthese und Granulasekretion, w{\"a}hrend kolonisierende GBS-St{\"a}mme dies nicht k{\"o}nnen. p38-mitogen-aktivierte Proteinkinase (p38-MAPK) wurde bevorzugt durch aus septischen Patienten isolierte GBS-St{\"a}mme aktiviert, ebenfalls scheint Proteinkinase C (PKC) durch diese aktiviert zu werden. Alle GBS-St{\"a}mme aktivierten Phospholipase CgammaII (PLCgammaII), Calzium-Calmodulin-abh{\"a}ngige Kinase II (CaMKII) und bewirken Myosinleichtketten (MLC)-Phosphorylierung {\"u}ber Fcgamma-Rezeptor IIA abh{\"a}ngige Signalwege. Es gibt weder einen Unterschied noch einen additiven Effekt zwischen der Aggregation induziert durch GBS und der Aggregation durch GBS und einer geringen Menge Adenosindiphosphat (ADP). Diese Kenntnisse der molekularen Mechanismen von GBS-induzierten Signalwegen in menschlichen Thrombozyten werden zu einem besseren Verst{\"a}ndnis von Bakterieneffekten auf die Thrombozytenaktivierung beitragen und k{\"o}nnen deshalb neue molekulare Ziele f{\"u}r die pharmakologische Behandlung von GBS sein.}, subject = {Thrombozyt}, language = {de} } @phdthesis{Mueller2010, author = {Mueller, Felicitas}, title = {Analysis of the factor XII-driven contact system activation in vivo}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-46071}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {Platelets play a central role in thrombosis, hemostasis, and inflammation. Here, we show that activated platelets release inorganic polyphosphate (polyP), a polymer of 60- 100 phosphate residues that directly bound to and activated the plasma protease factor XII. PolyP-driven factor XII-activation triggered release of the inflammatory mediator bradykinin by plasma kallikrein-mediated kininogen processing. PolyP increased vascular permeability and induced fluid extravasation in skin microvessels of mice. Mice deficient in factor XII or bradykinin receptors were resistant to polyP-induced leakage. PolyP initiated clotting of plasma via the contact pathway. Ablation of intrinsic coagulation pathway proteases factor XII and factor XI protected mice from polyPtriggered lethal pulmonary embolism. Targeting polyP with phosphatases interfered with procoagulant activity of activated platelets and blocked platelet-induced thrombosis in mice. Infusion of polyP restored defective plasma clotting of Hermansky- Pudlak Syndrome patients, which lack platelet polyP. The data identify polyP as a new class of mediator having fundamental roles in platelet-driven proinflammatory and procoagulant disorders.}, subject = {Blutstillung}, language = {en} } @phdthesis{Brich2009, author = {Brich, Sonja, geb. Heeg}, title = {Regulation der Proliferation und Differenzierung h{\"a}matopoetischer Vorl{\"a}uferzellen durch zyklische Nukleotide}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-40873}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2009}, abstract = {In dieser Arbeit wurde in humanen CD34-positiven Stammzellen die PK-G, PK-A sowie ihr Substratprotein VASP nachgewiesen. Dabei liegt VASP in unstimulierten Zellen in nicht-phosphorylierter Form vor. Die VASP-Phosphorylierung kann durch die aus anderen Zellsystemen bekannten cAMP- und cGMP- abh{\"a}ngigen Signalkaskaden auch im Zellkultursystem von humanen CD34-positiven Stammzellen reguliert werden. Ein weiterer Teilaspekt war der Einfluss des cGMP-erh{\"o}henden Stickstoffmonoxyd-Donors DEA/NO auf das Proliferations,- und Differenzierungsverhalten humaner CD34-positiver Stammzellen. Hierbei fand sich ein dualer konzentrationsabh{\"a}ngiger Effekt von cGMP: niedrige Konzentrationen zeigten einen hemmenden Einfluss auf die Proliferation undgleichzeitig einen aktivierenden Effekt auf die Differenzierung der h{\"a}matopeotischen Zellen zu CD41-positiven Megakaryozyten. Die h{\"o}here Konzentration von DEA/NO beinflusst zwar das Zellwachstum positiv, die Differenzierung der CD34-positiven Zellen hingegen wird gehemmt. Eine Zelldifferenzierung von humanen CD34-positiven Stammzellen zu CD15-positiven Granulozyten /Monozyten unter DEA/NO war nicht zu beobachten. Zusammenfassend konnte in der vorliegenden Arbeit gezeigt werden, dass Signalwege, die {\"u}ber zyklische Nukleotide reguliert werden, eine wichtige Rolle in Proliferations- und Differenzierungsvorg{\"a}ngen humaner h{\"a}matopoetischer Progenitorzellen spielen. Damit stehen diese Signalwege prinzipiell als Grundlage f{\"u}r neue pharmakologische Therapieoptionen zu Verf{\"u}gung.}, subject = {Cyclonucleotide}, language = {de} } @phdthesis{Poppe2009, author = {Poppe, Heiko Anton}, title = {Bestimmung der Substrat- und Inhibitorspezifit{\"a}t von Phosphodiesterasen mittels Mikrokaloriemetrie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-34477}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2009}, abstract = {Neben den cAMP- und cGMP-abh{\"a}ngigen Proteinkinasen (PKA bzw. PKG) sind als zyklonukleotid-regulierte Effektorproteine die Ionenkan{\"a}le CNG1-4, der "guanine nucleotide exhange factor" Epac sowie die zyklonukleotid-spaltende Familie der Phosphodiesterasen (PDEs) von Bedeutung. Industriell synthetisierte cGMP- und cAMP-Analoga besitzen zwar meist eine hohe Affinit{\"a}t f{\"u}r ihr Zielprotein, {\"u}ber ihre Hydrolysestabilit{\"a}t gegen{\"u}ber PDEs in der Zelle ist jedoch wenig bekannt. In dieser Arbeit wurden die kinetischen Konstanten von elf der am h{\"a}ufigsten genutzten cAMP-und cGMP-Analoga an verschiedenen Vertretern der PDE-Familien mittels Mikrokaloriemetrie bestimmt. Zudem konnte in den Messungen der inhibitorisch Effekt hydrolysestabiler Derivate auf die PDEs qualitativ und quantitativ ermittelt werden kann. Die Ergebnisse zeigen, dass Phosphodiesterasen in der Lage sind, auch chemisch modifizierte Analogsubstanzen der Cyclonukleotide cAMP und cGMP zu hydrolysieren. Hydrolysestabile Derivate dagegen entwickeln h{\"a}ufig inhibitorische Wirkung auf die PDEs und verursachen dadurch Ver{\"a}nderungen der intrazellul{\"a}ren cAMP und cGMP Konzentrationen. So vermag z. B. die Epac-spezifische Substanz Sp-8-pCPT-2'-O-Me-cAMPS in den in vitro Experimenten die PDEs mit ki-Werten im einstelligen mikromolaren Bereich zu inhibieren. In mit Sp-8-pCPT-2'-O-Me-cAMPS stimulierten Thrombozyten steigt als Folge dieser PDE-Hemmung die cGMP Konzentration in der Zelle an und man beobachtet eine als Folge eine PKG-vermittelte Phosphorylierung des Substratproteins VASP - eine unerw{\"u}nschte Nebenreaktion. Die erhobenen Daten lassen außerdem R{\"u}ckschl{\"u}sse auf den Inhibitionsmechanismus zu. Einige Analoga inhibieren die cGMP-bindenden GAF-Dom{\"a}nen in den PDEs 2A, 5A, 6cone und 10A sowie die PDE 4D3 nach dem linear-mixed-Typ und beeinflussen daher, neben der katalytischen Aktivit{\"a}t, vermutlich auch regulatorische Zentren dieser Enzyme. Zusammenfassend erleichtern die erhobenen Daten Wissenschaftlern die Auswahl des f{\"u}r ihre Fragestellung am besten geeigneten Derivates.}, subject = {Cyclisches Nucleotid Phosphodiesterase <3}, language = {de} } @phdthesis{Mietner2008, author = {Mietner, Silke}, title = {Charakterisierung von Organellen und Signalwegen des Thrombozyten}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-31210}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2008}, abstract = {In den letzten Jahren hat sich das gemeinhin g{\"u}ltige Bild von Thrombozyten, in dem die Blutpl{\"a}ttchen eine eher passive Rolle als Bestandteil der Koagulations-Kaskade inne hatten, hin zu einem Modell gewandelt, in dem ihnen eine aktive Rolle zugeschrieben wird. Diese ist von besonderer Bedeutung in Hinblick auf die Produktion humoraler Faktoren, die sowohl die Bildung von Blutgerinnseln als auch Entz{\"u}ndungsvorg{\"a}nge potenzieren. Letzteres ist von besonderer Relevanz bei kardiovaskul{\"a}ren Erkrankungen, wie Myokardinfarkt, Schlaganfall und peripherer arterieller Verschlusskrankheit. Dar{\"u}ber hinaus wurden mittlerweile neue Eigenschaften der Thrombozyten beobachtet, die auf deren Beteiligung bei Krebserkrankungen, Infektionen und Morbus Alzheimer schließen lassen. In der Forschung - und im weitesten Sinne auch in klinischen Anwendungen - werden heute zur n{\"a}heren Erforschung der Thrombozyten sowohl das Proteom betreffende Analysemethoden, als auch auf PCR basierende Techniken, wie SAGE und qRT-PCR eingesetzt. F{\"u}r diese Techniken ist die Reinheit der verwendeten Thrombozyten-Pr{\"a}parationen von besonderer Wichtigkeit. Im Rahmen dieser Arbeit, entwickelte ich eine neue, effektive und effiziente Technik zur Aufreinigung humaner Thrombozyten. Ich erzielte hochreine Thrombozyten- Pr{\"a}parationen mit weniger als 1,5 kontaminierenden Leukozyten pro 108 Blutpl{\"a}ttchen. {\"U}berdies erwiesen sich die aufgereinigten Thrombozyten-Pr{\"a}parationen als frei von kontaminierenden Erythrozyten und Plasma Proteinen. Zudem konnte die Funktionalit{\"a}t der auf der Oberfl{\"a}che der hochreinen Blutpl{\"a}ttchen vorhandenen Membranrezeptoren (z. B. P2Y12 und PGI2 Rezeptoren) mittels FACS Analyse best{\"a}tigt werden (Birschmann*, Mietner* et al. 2008). Zwei verschiedene Anwendungen dieser hochreinen Pl{\"a}ttchen wurden im Rahmen dieser Arbeit gezeigt. Zum einen wurden sie in einer Studie zur Aufkl{\"a}rung der unterschiedlichen Beschaffenheit der in Thrombozyten vorkommenden Membrantypen verwendet. Hierzu wurden nach Lyse und Dichtegradienten der Pl{\"a}ttchen zwei Fraktionen erhalten, welche anschließend sowohl anhand von Western-Blot- als auch durch Lipid-Analysen („Lipidomics") charakterisiert wurden. Dabei stellte sich heraus, dass es sich bei einer Fraktion um Plasmamembranfragmente handelte und bei der anderen Fraktion um eine Anreicherung von Membranen des kanalikul{\"a}ren Systems. In Verbindung mit Genomics und Proteomics werden diese Techniken der Lipidomics dazu beitragen, die Lipidfunktionen in biologischen Systemen besser zu verstehen. Außerdem k{\"o}nnen sie einflussreiche Werkzeug f{\"u}r die Aufkl{\"a}rung des Mechanismus von lipid-basierenden Erkrankungen, f{\"u}r die {\"U}berwachung biologisch relevanter Lipide und f{\"u}r die pharmakologische Therapiekontrolle sein. Eine weitere Anwendung fanden die hochreinen Pl{\"a}ttchen in Interaktions-Studien von Thrombozytenproteinen. In Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl f{\"u}r Bioinformatik wurde unter Verwendung von Proteom- und SAGE-Daten ein Protein-Interaktom erstellt. Daraus stellten wir ein Subnetzwerk mit dem IPP-Komplex (ILK-PINCHParvin) als Mittelpunkt dar. Dieser tern{\"a}re Komplex fungiert {\"u}ber eine Interaktion mit dem Aktin-Zytoskelett als eine Signalplattform f{\"u}r Integrine. Ausgehend von den einzelnen Proteinen ILK und PINCH ist es im Modell m{\"o}glich, eine vollst{\"a}ndige Signalkaskade zu erstellen, die die Aktin-Polymerisation zur Folge hat. Im Labor konnten wichtige Interaktionen in Thrombozyten mittels Immunopr{\"a}zipitation und anschließender Western-Blot Analyse erstmals nachgewiesen werden. Das erstellte Thrombozyten-Interaktom kann somit effektiv f{\"u}r ein systematisches „target screening" genutzt werden. Auf diese Weise w{\"a}re es m{\"o}glich neue Rezeptoren, Proteine oder ganze Signalkaskaden zu identifizieren. Somit legt das Interaktom die Basis f{\"u}r die Generierung von komplexeren Modellen durch das Einbeziehen von neuen Daten. Dies ist auch in Zukunft von besonderer Wichtigkeit, wenn man die entscheidende Bedeutung dieser Interaktionen f{\"u}r die Signaltransduktionswege w{\"a}hrend der H{\"a}mostase in Thrombozyten ber{\"u}cksichtigt.}, subject = {Thrombozyten}, language = {de} } @phdthesis{Johne2008, author = {Johne, Julia}, title = {Pathologische Aktivierung des Gerinnungsfaktors XII - Heparin-Protamin-Komplikationen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-30311}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2008}, abstract = {Protamin antagonisiert die antikoagulierende Wirkung von Heparin. Nach intraven{\"o}ser Protaminapplikation treten als h{\"a}ufige unerw{\"u}nschte Wirkungen ein systemischer Blutdruckabfall, Herzfrequenzabfall sowie eine Erh{\"o}hung des pulmonalarteriellen Widerstandes auf. Die Protamin-assoziierten Nebenwirkungen sind zum Teil lebensbedrohlich. Der ihnen zugrunde liegende Mechanismus wurde in der vorliegenden Arbeit auf Zellkultur- und Gesamttierebene analysiert sowie m{\"o}gliche Therapieoptionen aufgezeigt. Heparin-Protamin-Komplexe aktivieren auf Endothelzellen den Blutgerinnungsfaktor XII. Aktiver Faktor XII startet {\"u}ber sein Substrat Plasmakallikrein die Freisetzung des Peptidhormons Bradykinin aus hochmolekularem Kininogen. Funktions-inhibierende Antik{\"o}rper oder pharmakologische Inhibitoren von Plasmakallikrein oder Faktor XII blockierten die Heparin-Protamin induzierte Bradykininbildung auf Zellen. Stickstoffmonoxid-spezifische Fluorophore zeigten, dass Bradykinin-Bindung an Kinin B2 Rezeptoren die endotheliale Stickstoffmonoxid-Synthase aktiviert. B2 Rezeptorantagonisten blockierten die Heparin-Protamin induzierte Stickstoff-monoxidbildung. Die intraven{\"o}se Infusion von Protamin in heparinisierte Wildtypm{\"a}use senkte den systemischen Blutdruck und die Herzfrequenz. Im Gegensatz dazu waren Faktor XII und B2 Rezeptor Gen-defiziente M{\"a}use oder Tiere, die Faktor XII Inhibitoren oder B2 Rezeptorantagonisten infundiert bekamen, vor Heparin-Protamin-Effekten gesch{\"u}tzt. Mit dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass Heparin-Protamin-Komplikationen durch eine Faktor XII-getriebene Bradykininbildung verursacht werden. Eine Blockade der Bradykininbildung oder -wirkung er{\"o}ffnet eventuell eine M{\"o}glichkeit, die Heparin-Protamin-Nebenwirkungen auch beim Patienten zu therapieren.}, subject = {Blutgerinnung}, language = {de} } @phdthesis{Gruenewald2008, author = {Gr{\"u}newald, Thomas Georg Philipp}, title = {Zellul{\"a}re, histologische und statistische Untersuchungen zur Funktion des Proteins LASP-1 in humanen Ovar- und Mammakarzinomen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-29524}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2008}, abstract = {Brustkrebs ist, verbunden mit einem Lebenszeitrisiko von 12.5 \% daran zu erkranken, die h{\"a}ufigste maligne Erkrankung der Frau in der westlichen Welt. Das LIM- und SH3-Dom{\"a}nen Protein LASP-1 wurde erstmalig 1995 als spezifisch in fokalen Kontakten akkumulierendes Protein in humanen Brustkrebszellen beschrieben. Eine eigene Patientenstudie (n = 83) ergab, dass LASP-1 in 55.4 \% der untersuchten invasiven Mammakarzinome eindeutig {\"u}berexprimiert wird und die LASP-1-Expressionsh{\"o}he signifikant positiv mit der Tumorgr{\"o}ße (p < 0.05) und der Wahrscheinlichkeit f{\"u}r Nodalpositivit{\"a}t (p < 0.01) korreliert. Als Actin-bindendes Protein mit ubiquit{\"a}rer Expression interagiert LASP-1 mittels seiner SH3-Dom{\"a}ne auch mit Zyxin. Zyxin ist ein Signalprotein, das zwischen fokalen Kontakten und dem Zellkern pendelt und an der Regulation von Transcription, Zellzyklus und Zellbewegung beteiligt ist. In dieser Doktorarbeit untersuchte ich die Funktion von LASP-1 in verschiedenen humanen Brustkrebszelllinien und einer humanen Ovarkarzinomzelllinie unter Verwendung der RNA-Interferenz zum sequenzspezifischen knock-down von LASP-1. Die Transfektion der Zellen mit LASP-1-spezifischer small-interfering-RNA (siRNA) senkte die Proteinexpression um ca. 50 - 58 \%, was zu einer Arretierung des Zellzyklus in der G2-Phase f{\"u}hrte und die Proliferation der Brust- und Eierstockkrebszellen um 30 - 50 \% reduzierte. Apoptotische und nekrotische Prozesse wurden dabei durch Caspase-3 Western-blots und Trypan-Blau-F{\"a}rbungen ausgeschlossen. Außerdem verringerte der knock-down von LASP-1 die Migration der Krebszellen, wohingegen die {\"U}berexpression von LASP-1 in PTK2- (Potorous tridactylis kidney) Zellen, welche kein endogenes LASP-1 exprimieren, in einer signifikanten Steigerung der Migration resultierte. Immunfluoreszenzf{\"a}rbungen zeigten, dass der knock-down von LASP-1 von einer verringerten Konzentration seines Interaktionspartners Zyxin an fokalen Kontakten begleitet wird, ohne dabei das Actin-Zytoskelett oder die Morphologie der fokalen Kontakte zu ver{\"a}ndern. Die Transfektion der Brust- und Eierstockkrebszellen mit einer Kontroll-siRNA (scrambled Neuropilin1) beeinflusste hingegen keinen der genannten Parameter. Diese Daten unterstreichen die wichtige Rolle von LASP-1 f{\"u}r die Tumorzellproliferation und -migration. LASP-1 k{\"o}nnte daher in Interaktion mit Zyxin an der molekularen Karzinogenese von Brust- und Eierstockkrebs beteiligt sein und in der Zukunft als viel versprechender Prognosemarker dienen.}, subject = {Brustkrebs}, language = {de} } @phdthesis{Huang2008, author = {Huang, Yi}, title = {Structural and Functional Analysis of Chordin-like 2/BMP-2 Interaction}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-29120}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2008}, abstract = {We have established the novel interaction between mCHL2, Tsg and BMP-2 for the first time. Tsg binds to VWC1 and VWC3 of mCHL2 in a cooperative waz and plazs a role in strengthening the binding affinity. Furthermore, Tsg/mCHL2/BMP-2 termary complex and Tsg/mCHL2 binary complex have been isolated by gel-filtration chromatography. Therefore mCHL2 can form a ternary complex with Tsg and BMP-2 and this complex makes mCHL2 a better BMP-2 antagnonist.}, language = {en} } @phdthesis{Rauchfuss2008, author = {Rauchfuß, Steffen}, title = {Der Einfluss des Insulins auf die Thrombozyten und auf die Wechselwirkung zwischen den Blutpl{\"a}ttchen und dem Endothel}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-28432}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2008}, abstract = {Unter physiologischen Bedingungen spielen die Thrombozyten oder Blutpl{\"a}ttchen eine zentrale Rolle bei der Erhaltung der H{\"a}mostase. Indem sie in Blutgef{\"a}ßen besch{\"a}digte Bereiche erkennen und sich dort gezielt anheften k{\"o}nnen, verhindern sie das Austreten von Blut in subendotheliale Bereiche und halten eine Blutung gering. Intrazellul{\"a}re Signalmolek{\"u}le kontrollieren das Zusammenspiel der Pl{\"a}ttchenagonisten und der dazugeh{\"o}rigen Rezeptoren und regulieren somit die Aktivierung der Blutpl{\"a}ttchen. Verschiedene vorangegangene Publikationen demonstrierten sowohl aktivierende als auch inhibierende Effekte des Insulins auf die Aktivierung, Adh{\"a}sion und Aggregation der Blutpl{\"a}ttchen. Diese durch das Insulin hervorgerufenen Effekte sollen haupts{\"a}chlich {\"u}ber den cGMP und cAMP Signalweg sowie {\"u}ber die Aktivierung von eNOS durch Insulin in den Blutpl{\"a}ttchen wirken. Unsere Forschungsergebnisse weisen darauf hin, daß ein akuter, durch das Insulin hervorgerufener Effekt auf die Blutpl{\"a}ttchen sowohl unter physiologischen wie auch unter pathologischen Glukosekonzentrationen nicht nachweisbar ist. Insulin zeigte keine Wirkung auf die intrazellul{\"a}ren Signalmolek{\"u}le PKB, VASP, P38 und ERK, welche in der Aktivierung/Hemmung der Blutpl{\"a}ttchen eine wichtige Rolle spielen. Gleichfalls blieb eine Wirkung auf die Aggregation der Blutpl{\"a}ttchen und Aktivierung des Oberfl{\"a}chenrezeptors Integrin \&\#945;IIb\&\#946;3 sowie die Expression von P-Selektin auf der Oberfl{\"a}che der Thrombozyten nach der Stimulation durch Insulin aus. Auch konnte der Insulinrezeptor durch uns auf der Oberfl{\"a}che der Thrombozyten weder in seiner unphosphorylierten, noch in seiner phosphorylierten Form nach der Stimulation mit Insulin nachgewiesen werden. Zusammen mit dem Fehlen eines direkten, akuten Insulin-abh{\"a}ngigen Effekts auf die Thrombozyten l{\"a}ßt dies auf das Fehlen eines funktionell aktiven Insulinrezeptors auf der Oberfl{\"a}che der Thrombozyten schließen. Wir konnten zeigen, daß eNOS in den Blutpl{\"a}ttchen nicht vorhanden und damit seine in anderen Publikationen beschriebene Aktivierung durch Insulin in den Thrombozyten nicht gegeben ist. Der von uns und in anderen Publikationen verwendete Antik{\"o}rper gegen phospho-eNOS erkennt vielmehr ein anderes Protein gleicher Gr{\"o}ße, wie wir im Kontrollexperiment mit eNOS-/- knockout M{\"a}usen zeigen konnten. Im Flußkammerexperiment konnte ein indirekter insulinabh{\"a}ngiger Effekt auf die Adh{\"a}sion der Thrombozyten an das Endothel und ihre Bildung von Aggregaten beobachtet werden. Die Gabe von pathologischen Insulinmengen f{\"u}hrte zu einem Anstieg der NO Sekretion durch das Endothel, welches hemmend auf die Adh{\"a}sion und Aggregation der Thrombozyten wirkte.}, subject = {Thrombozyt}, language = {de} } @phdthesis{Vielreicher2008, author = {Vielreicher, Martin Christian}, title = {Fluoreszenz-mikroskopische Untersuchung der Inaktivierung der Tyrosinkinase SRC im Integrin alphaIIb-beta3 -Signalweg}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-26743}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2008}, abstract = {Essentiell f{\"u}r die Blutstillung (Haemostase) ist die Thrombozyten- oder Blutplaettchen-Adhaesion und die Thrombus-Bildung. Beide Vorgaenge werden hauptsaechlich durch den Thrombozyten-Rezeptor Integrin alphaIIb-beta3 vermittelt. Nach Bindung des Liganden Fibrinogen aendert sich die Rezeptor-Konformation, Integrine assoziieren und ein intrazellulaeres Signalnetzwerk wird aktiviert, welches die Organisation des Aktin-Zytoskeletts steuert. Diese Zytoskelett-Reorganisationen sind Grundlage f{\"u}r zellulaere Adhaesions- und Aggregations-Prozesse. Die Signalvermittlung vom Integrin zum Zytoskelett wird durch die Protein-Tyrosinkinase Src eingeleitet, deren Aktivitaetszustand den Signalweg reguliert. Bei der Src-Aktivierung wird Tyrosin 418 durch Autokatalyse phosphoryliert. Die Kinase muss jedoch wieder inaktiviert werden. Dies {\"u}bernimmt in Plaettchen ausschliesslich die Tyrosinkinase Csk (C-terminale Src Kinase) durch Phosphorylierung von Tyrosin 529 im C-terminalen Ende des Proteins. Die Csk-vermittelte Inaktivierung von Src stellt den entscheidenden Kontrollschritt des alphaIIb-beta3-vermittelten Signalwegs dar. Obwohl bekannt ist, dass die Src-Aktivierung bei der Zelladhaesion an den Zellraendern der Lamellipodien geschieht und man den Mechanismus und die Kinetik der Src-Csk Interaktion genauer versteht, ist bislang immer noch unbekannt, wo und wie Src inaktiviert wird bzw. welche Rolle der Src-Inaktivierung genau zukommt. FRET (Fluoreszenz-Resonanz-Energie-Transfer) ist ein physikalischer Effekt, mit dem Interaktionen beliebiger fluoreszenzmarkierter Proteine mikroskopisch detektiert werden koennen. Diese Technik wurde genutzt, um die Src-Csk-Interaktion waehrend der alphaIIb-beta3-vermittelten Fibrinogen-Adhaesion in einer etablierten Thrombozyten-Modellzelllinie (A5-CHO) direkt visualisierbar zu machen. Es zeigten sich starke Src-Csk Interaktionen (FRET-Signale) an den Zellraendern aktiver Lamellipodien und zusaetzlich in Fokalkontakten, wo beide Proteine mit Vinculin, einem Fokalkontakte-Marker, co-lokalisierten. Die Proteininteraktionen folgten einem hochdynamischen Ablauf. Nach der Akkumulation der Src-Csk Komplexe an den Zellraendern wanderten sie in Abstaenden von 2-3 Minuten nach innen, fragmentierten und bildeten schliesslich stabile Fokal-Adhaesionen. FRET-Signale an den Zellraendern fanden sich vor allem in ruhenden Lamellipodien bzw., waehrend des Lamellipodien-R{\"u}ckzugs, in wachsenden Lamellipodien traten die FRET-Signale dort dagegen nicht auf. In unabhaengigen biochemischen Tests im Zeitfenster der FRET-Beobachtungen wurde ein spezifischer Anstieg der Src-Tyr529-Phosphorylierung (Inaktivierung) und eine parallele Abnahme der Src-Tyr418-Phosphorylierung (Aktivierung) gemessen. Weiterf{\"u}hrende Ergebnisse lieferten Versuche mit Src- und Csk-Mutanten. Die Co-Expression von Wildtyp-Src mit Kinase-inaktivem CskK222R hatte weder einen Effekt auf die Adhaesion und Ausbreitung der Zellen noch auf die Praesenz von FRET, es aenderte sich jedoch drastisch die zellulaere Verteilung der FRET-Signale sowie das Wachstum und die Form der Lamellipodien. Die Co-Expression von Wildtyp-Csk mit konstitutiv aktivem SrcY529F verursachte dagegen eine stark verringerte Adhaesionsfaehigkeit und Hemmung der Lamellipodien-Bildung. Die Fokal-Adhaesionspunkte in diesen Zellen waren sehr schwach und ueberdimensioniert und lagen ungeordnet verteilt in der Adhaesionsebene. Zusaetzlich verursachte SrcY529F eine starke Ueberaktivierung des Zytoskeletts und das fast vollstaendige Verschwinden der FRET-Signale. Die ermittelten Daten zeigen, dass die enge Kontrolle der Src-Aktivitaet durch Csk eine bedeutende Rolle f{\"u}r die funktionelle Zell-Adhaesion and -Ausbreitung spielt. Co-Immunpraezipitations-Resultate und Messungen der Menge an markiertem Protein in Zellen, in welchen FRET detektierbar war, untermauern zusaetzlich unsere These, zum ersten Mal die Src-Regulation durch Csk in lebenden Zellen direkt beobachtbar gemacht zu haben. Dieser neue FRET-Ansatz kann auch als Reporter-System f{\"u}r Prozesse der Src-Inaktivierung in anderen Signalwegen und Zellen angewendet werden. Das Messprinzip kann weiterhin auf das Studium der Inaktivierung weiterer Mitglieder der Familie der Src-Kinasen (in verschiedensten Signalwegen) erweitert werden.}, subject = {Antigen CD41}, language = {de} } @phdthesis{Thumati2008, author = {Thumati, Naresh Reddy}, title = {Characterization of new protein kinases of the EVH1 domain containing protein VASP and identification of binding partners for a new EVH1 domain of the Spred2 protein : A case study on protein interactions of EVH1 domain containing proteins}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-26617}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2008}, abstract = {Protein interactions as mediated by catalytic or non-catalytic protein domains contribute to cellular signal transduction processes by covalent protein modification of or non-covalent binding to interaction partners. Ena/VASP homology 1 (EVH1) domains are found in different signal transduction proteins as N-terminal non-catalytic adaptor modules of ~ 115 amino acids sharing a common fold. By targeting their host proteins to subcellular sites of action they are involved in several signalling cascades which include protein phosphorylation and cytoskeletal reorganisation. In this study, protein interactions of the two EVH1 domain containing proteins VASP and Spred2 were studied according to their involvement in different and non-overlapping signal transduction pathways of the cell. EVH1 domains were first described in the Ena/VASP protein family with the Vasodilator-stimulated phosphoprotein VASP being its founding member. As a cytoskeleton-associated protein VASP not only interacts with different proteins of the actin network but it is also a substrate for cAMP- and cGMP-dependent protein kinases. However the full complement of protein kinases targeting VASP as their substrate is still unknown. Here we used mouse cardiac fibroblast (MCFB) cells in order to study the phosphorylation status of VASP and identify new candidate protein kinases involved after serum stimulation of these cells. Using phosphosite-specific antibodies we found that serum stimulation induces a phosphorylation of VASP at Ser-157 in a time-dependent manner reaching its maximum after 90 min of stimulation. We developed an interaction graph model of possible candidate protein kinases involved. Using a pharmacological perturbation analysis with different combinations of specific protein kinase inhibitors and activators we excluded any contribution of cGMP-dependent protein kinase and Rho kinases to this process and identified a combined action of classical isoforms of PKCs and PKA in serum-stimulated VASP phosphorylation at Ser-157 positioning PKC upstream of PKA in this signalling pathway. We hypothesise that PKC receives an external stimulatory signal upon serum stimulation of MCFB cells which is passed either directly or indirectly to PKA which finally phosphorylates VASP at Ser-157. A new EVH1 domain has been described recently in the Spred proteins (Sprouty related proteins containing an EVH1 domain) which are inhibitors of the Ras/Raf/MAP kinase pathway. Our laboratory has been involved in the elucidation of the atomic structure of the human Spred2 EVH1 domain by protein NMR spectroscopy (PDB 2JP2; 2007). A positively charged binding interface of this EVH1 domain suggests an interaction with negatively charged ligands; however no interaction partners of this domain have been described so far. In the second part of this study, we used different genetic and biochemical screening methods to search for ligands of the Spred2 EVH1 domain. A bacterial two-hybrid system was established using a physically well characterized interaction of the VASP EVH1 domain with a panel of its ActA binding peptides as positive controls to screen a human brain cDNA expression library at different stringencies for candidate Spred2 EVH1 interaction partners. However none of the clones isolated could be genetically and physically validated to support Spred2 EVH1 specific interactions. An in-vitro screening of a 9-mer phage display peptide library using purified GST-Spred2 EVH1 fusion protein was performed together with a Fyn-SH3 fusion protein as a positive control. In contrast to the Fyn-SH3 domain the majority of phages isolated with the Spred2 EVH1 domain either carried no inserts or inserts with stop codons suggesting a highly non-specific interaction of the phage coat protein with the latter domain but neither the Fyn-SH3 domain nor the GST moiety. Isolation of a 13-mer proline-rich sequence was particularly surprising in this context. In order to address possible interactions of the Spred2 EVH1 domain with non-peptidergic ligands protein-lipid interaction assays were performed. Quantitative binding studies to purified Spred2 EVH1 using a liposome sedimentation assay however excluded any interaction of candidate phospholipids of the phosphatidyl inositol phosphate class with the Spred2 EVH1 domain. A natively folded and thus binding-competent conformation of the purified proteins used was assessed independently by 1H protein NMR spectroscopy. In summary the cumulative evidence of our genetic and biochemical screening experiments suggests that the still elusive Spred2 EVH1 ligand(s) may be formed of hydrophobic peptide epitopes larger than nine amino acids in size and carrying negative charge(s). A phosphorylation of Spred2 EVH1 binding epitopes by a post-translational modification should be seriously considered in future experiments.}, subject = {VASP}, language = {en} } @phdthesis{Wagner2007, author = {Wagner, Toni}, title = {Activity and Crosstalk of STAT3 and BMP Signalling Pathways in Pluripotency Control of Mouse and Medaka Stem Cells}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-26495}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {- 77/83 allerdings inaktiv in Kulturen und Embryonen von Medaka. Dieser Unterschied wird durch Daten aus humanen ES-Zellkulturen unterst{\"u}tzt. Letztere sind ebenfalls komplett STAT3 unabh{\"a}ngig. Die BMP-Smad Kaskade wiederum ist in Medaka-Stammzellen aktiv, Antidifferenzierungsgene wie id2, die durch BMP direkt kontrolliert werden, sind dementsprechend exprimiert. Diese Daten stimmen wiederum mit dem Maussystem {\"u}berein, w{\"a}hrend humane ES-Zellen diesbez{\"u}glich bislang nicht untersucht wurden. Die Interaktion zwischen verschiedenen Signalwegen ist ein bisher noch nicht gut verstandenes Gebiet. Die Integration verschiedener Signale ist aber speziell f{\"u}r Stammzellen, die ihr Differenzierungsschicksal von winzigen Abweichungen in der Signalmixtur abh{\"a}ngig machen, von entscheidender Bedeutung. Im zweiten Teil der hier vorgelegten Arbeit konnte eine Interaktion zwischen dem BMP-Rezeptor 1a und STAT3 nachgewiesen werden. Diese Interaktion ist offenbar Teil eines variablen Komplexes. Zum ersten Mal war es auch m{\"o}glich, funktionale Konsequenzen f{\"u}r STAT3 nach Stimulierung des BMP-Rezeptors 1a zu dokumentieren. Nach Belegung des BMP-Rezeptors 1a mit dem mutierten BMP2-A34D wird STAT3 trotz Aktivierung durch Phosphorylierung an Tyrosin 705 im Zytoplasma von Maus Stammzellen festgehalten. Zusammengenommen konnte hier gezeigt werden, dass eine Interaktion zwischen den bislang als isoliert betrachteten Signalwegen BMP-Smad und STAT3 besteht. Des Weiteren wurde das Medaka-Stammzellkultursystem benutzt, um zu zeigen, dass STAT3 f{\"u}r die Pluripotenz von Stammzellen nur im Maussystem eine Rolle spielt, wohingegen BMPZielgene wie id2 in bislang allen getesteten ES-Zellkultursystemen aktiv sind.}, subject = {Stammzellen}, language = {en} } @phdthesis{Teichmann2007, author = {Teichmann, Lino Lars}, title = {Stromabw{\"a}rts der cGMP-abh{\"a}ngigen Proteinkinase in Thrombozyten - Physiologische und diagnostische Relevanz von VASP und Identifikation neuer Substrate}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-25843}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {Clopidogrel hat sich als potentes Medikament zur Verhinderung kardiovaskul{\"a}rer Ereignisse sowohl bei Patienten mit akutem Koronarsyndrom ohne ST-Hebung (non-STE-ACS) als auch bei Patienten mit akutem Myokardinfarkt mit ST-Hebung (STEMI) erwiesen (CURE- und COMMIT-Studie). Insbesondere der Nutzen einer Vorbehandlung mit Clopidogrel bei perkutaner Koronarintervention ist bei Patienten mit non-STE-ACS und STEMI gut belegt (PCI-CURE- und PCI-CLARITY-Studie). Ein betr{\"a}chtlicher Anteil der Patienten zeigt allerdings kein ad{\"a}quates Ansprechverhalten auf Clopidogrel. Wir etablierten deswegen zus{\"a}tzlich zu einem bereits bestehenden FACS-Assay, der den Effekt von Clopidogrel anhand der Phosphorylierung des Proteins VASP quantitativ bestimmt, einen neuartigen auf dem gleichen Prinzip beruhenden enzyme-immuno assay (EIA). In einer Doppelblindstudie mit gesunden Probanden spiegelten im systematischen Vergleich von VASP-EIA, VASP-FACS und anderer verbreiteter Verfahren (Aggregation, p-Selektin Expresssion, PFA100) sowohl die VASP-Assays als auch die Aggregation die Pl{\"a}ttchen-Inhibition deutlich wider. Demgegen{\"u}ber waren weder die p-Selektin Expression noch der PFA100 ein Indikator f{\"u}r den Clopidogrel-Effekt. Die VASP-Assays zeichneten sich im Vergleich zur Aggregation durch bessere Quantifizierbarkeit und eine enge Abh{\"a}ngigkeit von der Zielstruktur des Clopidogrels, dem P2Y12-Rezeptor, aus. So hatte eine Medikation mit Acetylsalicyls{\"a}ure keinen Einfluss auf die VASP-Assays, verminderte allerdings die Aggregation. Weiterhin konnten wir im Rahmen der Probandenstudie durch Verwendung PAR- (protease activated receptor) spezifischer Peptide (SFFLRN, AYPGKF) und dem stabilen Thromboxan A2 Analog U46619 in ex-vivo Versuchen nachweisen, dass die antithrombozyt{\"a}ren Eigenschaften des Clopidogrels zum Teil auf der indirekten Hemmung der Thrombin- und Thromboxan-induzierten Pl{\"a}ttchenaktivierung beruhen. Diese Ergebnisse betonen die zentrale Bedeutung Galpha(i)-vermittelter Signalwege in Thrombozyten. Im zweiten Teil dieser Arbeit strebten wir an, neue Substrate der cGMP-abh{\"a}ngigen Proteinkinase zu identifizieren und das bekannte Substrat VASP weiter zu charakterisieren. Die Pl{\"a}ttchenadh{\"a}sion und -aktivierung an der Zellwand sind initiale Ereignisse der arteriellen Thrombose. Prostacyclin und NO erh{\"o}hen die intrazellul{\"a}re Konzentration zyklischer Nukleotide (cAMP, cGMP). Dies f{\"u}hrt zu einer umfassenden Inhibition der Thrombozyten, haupts{\"a}chlich durch Aktivierung der cAMP- bzw. cGMP-abh{\"a}ngige Proteinkinase (cAK, cGK). Es liegt bisher kein schl{\"u}ssiges Bild davon vor, wie die Substrate der cAK und cGK die Pl{\"a}ttcheninhibition regulieren. Wir identifizierten zun{\"a}chst das adenylylcyclase-associated protein (CAP1) anhand der Analyse des humanen Pl{\"a}ttchen-Phosphoproteoms als neues Substrat der cGK, das innerhalb von Sekunden nach SNP-Stimulation phosphoryliert wird. Die Separation des Phosphoproteoms erfolgte durch 2D-Gelelektrophorese. Wildtyp-CAP1 und Mutanten, bei denen an putativen Phosphorylierungsstellen Serin bzw. Threonin durch Alanin ausgetauscht wurde, wurden anschließend in PtK2-Zellen exprimiert. Bisher konnte die Ko-Transfektion von PtK2-Zellen mit CAP1 und cGK eine Phosphorylierung von CAP1 durch die cGK nicht best{\"a}tigen. Weitere Anstrengungen werden n{\"o}tig sein, CAP1 als cGK-Substrat zu etablieren. Flusskammerversuche zeigten, dass die Hemmung der Thrombusformation durch SNP bei VASP-defizienten M{\"a}usen im Vergleich zu Wildtyp-M{\"a}usen (WT) ineffektiv ist und belegen, dass die Inhibition der Agonisten-induzierten Thrombusformation durch den NO/cGMP-Signalweg in VASP-defizienten Pl{\"a}ttchen gest{\"o}rt ist. VASP hatte in unseren Experimenten keinen signifikanten Einfluss auf die GPIIbIIIa-Aktivierung (gemessen mit dem monoklonalen Antik{\"o}rper JON/A), die Serotonin-Sekretion (delta-Granula) und die p-Selektin-Expression (alpha-Granula). Die Ergebnisse legen nahe, dass die VASP-Deletion zu subtilen St{\"o}rungen von Thrombozytenfunktionen f{\"u}hrt, die erst in Experimenten deutlich zu Tage treten, die ihr Zusammenspiel abbilden.}, subject = {Blutstillung}, language = {de} } @phdthesis{Renne2007, author = {Renn{\´e}, Thomas}, title = {Strukturelle und funktionelle Analyse der Interaktion des Blutgerinnungsfaktors XI mit H-Kininogen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-25463}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {Im Blutplasma und auf Zelloberfl{\"a}chen bildet H-Kininogen entweder mit dem Blutgerinnungsfaktor XI oder Plasmakallikrein Komplexe. Die beiden Proteasenvorstufen binden {\"u}ber ihre homologen schweren Ketten, die jeweils aus vier Apple Dom{\"a}nen bestehen (F1-F4 bei Faktor XI und P1-P4 bei Kalllikrein), an HK. Die Kalllikrein/Kininogen Interaktion wird {\"u}ber Dom{\"a}ne P2 vermittelt. Im Gegensatz dazu soll FXI {\"u}ber F1 an Kininogen binden. Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Lokalisation der Kininogen-Bindungsstelle des Faktors XI und ein funktioneller Vergleich der Kalllikrein/Kininogen und Faktor XI/Kininogen Komplexe. Es zeigt sich, dass die relative Bindungsaffinit{\"a}t von HK an rekombinante Faktor XI-Einzeldom{\"a}nen in der Reihenfolge F2 >> F4 > F1 >> F3 abf{\"a}llt. Die Bedeutung der F2 Dom{\"a}ne f{\"u}r die Kininogen Bindung wird durch den monoklonale Antik{\"o}rper \&\#945;P2 unterstrichen, der die Faktor XI/Kininogen und die Kalllikrein/Kininogen Bindung mit einem apparenten IC50 von 8 nM blockiert und dessen Epitop auf die F2 Dom{\"a}ne kartiert wird. Eine Thrombozyten-spezifische Faktor XI-Splicevariante, der die N-terminale H{\"a}lfte der F2 Dom{\"a}ne fehlt, bindet 5-fach schlechter als Faktor XI an Kininogen. Nach Aktivierung wird Kallikrein und ein chim{\"a}res Faktor XI-Protein, bei dem F2 durch P2 ersetzt wurde, in P2 gespalten, was zur Verlust der Bindungsaffinit{\"a}t zu Kininogen f{\"u}hrt. Im Gegensatz bleibt die Bindung von aktiviertem Faktor XI oder einem chim{\"a}rem Kalllikrein-Protein, bei dem die P2 Dom{\"a}ne durch F2 ersetzt wurde, nach Aktivierung an Kininogen gebunden. Diese Daten zeigen, dass Faktor XI und Kallikrein {\"u}ber ihre Dom{\"a}nen 2 an Kininogen binden. Trotz homologer Bindungsmotive unterscheiden sich Faktor XI/Kininogen und Kallikrein/Kininogen Komplexe in ihrer Stabilit{\"a}t nach Aktivierung. Die Daten tragen dazu bei, die Regulation der Kallikrein-vermittelten Bradykininbildung bei Entz{\"u}ndungsprozessen und die Faktor XI-getriebene Fibrinbildung besser zu verstehen.}, subject = {Gerinnungsfaktor XI}, language = {de} } @phdthesis{Benz2007, author = {Benz, Peter Michael}, title = {Cytoskeleton assembly at endothelial cell-cell contacts is regulated by Alpha-II-spectrin/vasp complexes}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-23802}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {Directed cortical actin assembly is the driving force for intercellular adhesion. Vasodilator-stimulated phosphoprotein (VASP) participates in actin-fiber formation and VASP activity is regulated by phosphorylations. We screened for endothelial cell proteins, which bind to VASP dependent on its phosphorylation status. Differential proteomics identified \&\#945;II-spectrin as novel VASP-interacting protein. \&\#945;II-spectrin binds to the triple GP5-motif in VASP via its SH3 domain. cAMP-dependent protein kinase-mediated VASP phosphorylation at Ser157 inhibits \&\#945;II-spectrin/VASP complex formation. VASP becomes dephosphorylated upon formation of cell-cell contacts and in confluent but not in sparse endothelial cells \&\#945;II-spectrin colocalizes with non-phosphorylated VASP at cell-cell junctions. Ectopic expression of the \&\#945;II-spectrin SH3 domain fused to claudin-5 translocates VASP to cell-cell contacts and is sufficient to initiate the formation of cortical actin cytoskeletons. \&\#945;II-spectrin SH3 domain overexpression stabilizes cell-cell contacts and decreases endothelial permeability. Conversely, permeability of VASP-deficient endothelial cells is elevated. In a skin edema model, microvascular leakage is increased in VASP-deficient over wild-type mice. We propose that \&\#945;II-spectrin/VASP complexes regulate cortical actin cytoskeleton assembly with implications for formation of endothelial cell-cell contacts and regulation of vascular permeability.}, language = {en} } @phdthesis{Kuehler2007, author = {K{\"u}hler, Leif Heinrich}, title = {Identifizierung Genetischer Defekte der Famili{\"a}ren Dilatativen Kardiomyopathie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-22845}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {Herzinsuffizienz ist eine Krankheit mit wachsender medizinischer und {\"o}konomischer Bedeutung. Die dilatative Kardiomyopathie (DCM) ist eine der Hauptursachen f{\"u}r Herzversagen und f{\"u}hrt in den meisten F{\"a}llen zu einer Herztransplantation. 20-30 \% der DCM-Erkrankungen haben einen genetischen Hintergrund. Durch die Anwendung molekulargenetischer Methoden konnte bereits eine Reihe DCM-verursachender Gene identifiziert werden. Mutationen in Zytoskelettproteinen f{\"u}hrten zu der Hypothese, dass eine Beeintr{\"a}chtigung der Kraft{\"u}bertragung vom Sarkomer auf be-nachbarte Myozyten eine Ursache f{\"u}r die DCM sein k{\"o}nnte. Zus{\"a}tzlich scheint auch eine reduzierte Kraftentwicklung, ausgel{\"o}st durch Mutationen in den Proteinen des Sarkomers die Entwicklung der DCM zu beg{\"u}nstigen. Dar{\"u}ber hinaus wurden Mutationen in Proteinen gefunden, wie z.B. im Lamin A/C- oder Tafazzin-Gen, deren Rolle in der Pathophysiologie der DCM noch nicht gekl{\"a}rt sind. Um die Komplexit{\"a}t der genetischen Defekte, die eine DCM verursachen, besser zu verste-hen, ist es notwendig weitere krankheitsverursachende Gene zu identifizieren. Im ersten Projekt untersuchten wir eine Familie (DCM-I) mit 16 an DCM erkrankten Familienmit-gliedern. Der Ph{\"a}notyp folgte einem autosomal-dominanten Erbgang. Nach Ausschluss aller be-kannter DCM-Loci, f{\"u}hrten wir eine genomweite genetische Suche mit den Mikrosatellitenmarkern der 10. Version des Weber-Screeningsets durch. Durch die Kopplungsanalyse war es m{\"o}glich, ge-netische Kopplung f{\"u}r 80 \% des Genoms auszuschließen. Mehrere benachbarte Marker auf dem langen Arm von Chromosom 7 zeigten hingegen Kosegregation mit dem Krankheitsstatus. Ein maximaler LOD-Score von 4,20 wurde f{\"u}r die Marker D7S471 und D7S501 erzielt. Die Feinkartie-rung mit zus{\"a}tzlichen Markern identifizierte eine Kandidatenregion, die von den beiden Markern D7S2545 und D7S2554 begrenzt wird und ein Intervall von 9,73 Mb umschließt. In dem minima-len Intervall sind 32 Gene sowie 6 aufgrund von Sequenzvergleichen vorhergesagte Transkripte kodiert. Keines dieser Gene kodiert f{\"u}r ein Zytoskelett- oder Sarkomerprotein. Durch Sequenzana-lyse konnten wir eine neue DCM-verursachende Mutation (A100G) in Exon 2 des Gens DLD iden-tifizieren, das f{\"u}r das mitochondriale Protein Dihydrolipoamid-Dehydrogenase (E3) kodiert. Die Mutation ver{\"a}nderte die vorletzte Aminos{\"a}ure des Signalpeptids, das den Import des Proteins in die Mitochondrien dirigiert. Daher hatten wir die Hypothese, dass m{\"o}glichweise der Transport oder die Prozessierung des Signalpeptids beeintr{\"a}chtigt sein k{\"o}nnte. Dazu haben wir das DLD-Signalpeptid mit GFP markiert und die Verteilung des Fusionsproteins in transfizierten humanen Zellen und in isolierten Mitochondrien untersucht. Die Resultate zeigten, dass die Fusionsproteine mit dem mu-tierten Signalpeptid genauso in die Mitochondrien transportiert und prozessiert wurden, wie die Fusionsproteine mit dem Wildtyp-Signalpeptid. Die Enzymaktivit{\"a}t der Dihydrolipoamid-Dehydrogenase in Lymphozyten mit der Mutation A100G liegt innerhalb der normalen Brandbreite und ist im Vergleich zu der Enzymaktivit{\"a}t in Kontroll-Lymphozyten nicht reduziert. Die Identifikation von DLD, einem Protein des Energiemetabolismus, als neues DCM-verursachendes Gen in Familie DCM-I, kann zu einem besseren Verst{\"a}ndnis der komplexen Pa-thophysiologie der dilatativen Kardiomyopathie beitragen. Im zweiten Projekt haben wir eine Familie (DCM-II) untersucht, in der die erkrankten Familien-mitglieder eines oder meherer der folgende Symptome aufwiesen: Reizleitungsst{\"o}rungen, Schlag-anfall, dilatative Kardiomyopathie, Gliederg{\"u}rtel-Muskeldystrophie. Dilatative Kardiomyopathie assoziiert mit Reizleitungsst{\"o}rungen und Skelettmyopathie ist mit Mutationen im Gen f{\"u}r Lamin A und Lamin C (LMNA) korreliert. Zus{\"a}tzlich wurden Mutationen im LMNA in Zusammenhang mit der Emery-Dreifuss-Muskeldystrophie, der Gliederg{\"u}rtel-Muskeldystrophie, Lipodystrophie, dem Charcot-Marie-Tooth-Syndrom und der Hutchinson-Gilford Progerie beschrieben. Da {\"u}ber 90 \% der LMNA-Mutationen Missense-Mutationen sind, resultierte daraus die Hypothese, dass die mu-tierten Proteine {\"u}ber einen dominant-negativen Effekt die dreidimensionale Struktur der Lamin-Intermedi{\"a}rfilamente zerst{\"o}ren. Durch Sequenzanalyse der proteinkodierenden Exons des LMNA konnten wir einen Basenpaaraus-tausch von C nach T an Position 700 (C700T) in Exon 4 identifizieren, der mit dem Ph{\"a}notyp in der Familie segregierte. Die Mutation f{\"u}hrte zum Einbau eines vorzeitigen Stop-Codons (PTC) an Position 234 (Q234X) der Aminos{\"a}uresequenz. Bei der Sequenzanalyse der Lamintranskripte aus Lymphozyten von erkrankten Individuen konnten wir nur das Wildtyp-Allel detektieren, aber nicht das mutierte Allel, was darauf schließen ließ, dass das mutierte Allel m{\"o}glicherweise durch einen Kontrollmechanismus (nonsense-mediated mRNA decay, NMD) degradiert wurde. Nach Inhibition des NMD durch Inkubation der Lymphozyten mit Cycloheximid oder Emetin, akkumulierte das mutierte Transkript wieder in der Zelle. Die Quantifizierung der Lamintranskripte durch Amplifi-kation mittels Real-Time-PCR zeigte eine deutliche Reduktion der Menge an Transkripten in Fi-broblasten von erkrankten Familienmitgliedern. Die Western-Blot-Analyse konnte eine reduzierte Expression von Lamin A und Lamin C best{\"a}tigen. Die Ergebnisse zeigen, dass das Transkript mit dem PTC durch die NMD-Maschinerie degradiert wird und eine Haploinsuffizienz von Lamin A und Lamin C die DCM in dieser Familie verursacht.}, subject = {Kongestive Herzmuskelkrankheit}, language = {de} } @phdthesis{JurakBegonja2007, author = {Jurak Begonja, Antonija}, title = {NO/cGMP and ROS Pathways in Regulation of Platelet Function and Megakaryocyte Maturation}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-21954}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {Blutpl{\"a}ttchen spielen unter physiologischen Bedingungen eine wichtige Rolle bei der Erhaltung der H{\"a}mostase. So verhindern sie ein andauerndes Bluten von Wunden, indem sie in Blutgef{\"a}ssen zwischen normalen Zellen des Endothels und besch{\"a}digten Bereichen unterscheiden und sich dort gezielt anheften k{\"o}nnen. Das Zusammenspiel der Pl{\"a}ttchenagonisten und den dazugeh{\"o}rigen Rezeptoren wird durch intrazellul{\"a}re Signalmolek{\"u}le kontrolliert, die die Aktivierung der Blutpl{\"a}ttchen regulieren. {\"A}usserst wichtige intrazellulare Signalmolek{\"u}le stellen dabei die zyklischen Nukleotide cGMP und cAMP dar, die bei der Hemmung der Pl{\"a}ttchen beteiligt sind. Die Bildung von cGMP und cAMP in den Blutpl{\"a}ttchen wird durch die aus dem Endothel freigesetzten Molek{\"u}le NO und Prostacyclin (PGI2) stimuliert, die ihrerseits Blutpl{\"a}ttchen hemmen, indem sie Proteinkinase G (PKG) und Proteinkinase A (PKA) aktivieren. Neuerdings wird vorgeschlagen, dass es sich bei ROS („reactive oxygen species") um einen neuen Modulator bei der Signaltransduktion zwischen verschiedenen Zelltypen handelt. Die hier zusammengefasste Arbeit beschreibt die Rolle der ROS-Produktion bei der Aktivierung von Blutpl{\"a}ttchen, die Beziehung zwischen dem NO/cGMP/PKG I Signalweg und der ROS bzw. MAP-Kinase Signaltransduktion, und die Rolle von zyklischen Nukleotiden bei der Entwicklung von Megakaryozyten und Blutpl{\"a}ttchen. Werden Blutpl{\"a}ttchen durch unterschiedliche Einfl{\"u}sse aktiviert, so produzieren sie {\"u}ber die Aktivierung von NAD(P)H-Oxidase nur intrazellul{\"a}res aber nicht extrazellul{\"a}res ROS. Dabei beinflusst das in den Blutpl{\"a}ttchen produzierte ROS signifikant die Aktivierung von \&\#945;IIb\&\#946;3 Integrin, nicht jedoch die Sekretion von alpha- bzw. dichten Granula oder die Gestalt der Blutpl{\"a}ttchen. Die Thrombin-induzierte Integrin \&\#945;IIb\&\#946;3-Aktivierung ist nach Behandlung der Blutpl{\"a}ttchen mit Hemmstoffen der NAD(P)H-Oxidase oder Superoxid-F{\"a}ngern signifikant reduziert. Diese Inhibitoren reduzieren auch die Aggregation der Blutpl{\"a}ttchen bzw. die Thrombusbildung auf Kollagen, wobei diese Effekte unabh{\"a}ngig vom NO/cGMP Signalweg vermittelt werden. Sowohl ADP, das von dichten Granula der Blutpl{\"a}ttchen sezerniert wird und zur Aktivierung von P2Y12-Rezeptoren f{\"u}hrt, als auch die Freigabe von Thromboxan A2 stellen wichtige, vorgeschaltete Vermittler bei der p38 MAP Kinase-Aktivierung durch Thrombin dar. Jedoch spielt die p38 MAP-Kinase-Aktivierung keine signifikante Rolle bei der Thrombin-induzierten Kalzium-Mobilisierung, P-Selektin Exprimierung, \&\#945;IIb\&\#946;3 Integrin Aktivierung oder Aggregation der Blutpl{\"a}ttchen. Abschliessend kann festgestellt werden, dass sich die Aktivierung der PKG insgesamt klar hemmend auf die p38 and ERK MAP-Kinasen in menschlichen Blutpl{\"a}ttchen auswirkt. Desweiteren zeigt diese Studie, dass zyklische Nukleotide nicht nur die Blutpl{\"a}ttchen hemmen, sondern auch einen Einfluss auf die Entwicklung der Megakaryozyten und Blutpl{\"a}ttchen haben, aber auf unterschiedliche Weise. cAMP ist an der Differenzierung von embryonalen h{\"a}matopoietischen Zellen zu Megakaryozyten beteiligt, wobei cGMP keine Rolle bei diesem Prozess spielt. W{\"a}hrend PKA in embryonalen Zellen schon vertreten ist, steigt beim Reifungsprozess der Megakaryozyten die Expression von Proteinen, die bei der cGMP Signalverbreitung („soluble guanylyl cyclase", sGC; PKG) mitwirken, stetig an. In der letzten Phase der Reifung von Megakaryozyten, die durch die Freisetzung der Blutpl{\"a}ttchen charakterisiert ist, zeigen cGMP und cAMP leicht divergierende Effekte: cGMP verst{\"a}rkt die Bildung von Blutpl{\"a}ttchen, w{\"a}hrend cAMP dieselbe reduziert. Dies deutet auf einen fein abgestimmten Prozess hin, abh{\"a}ngig von einem Stimulus, der von den benachbarten Zellen des Sinusoid-Endothels stammen k{\"o}nnte. Die Ergebnisse dieser Dissertation tragen zu einen besseren Verst{\"a}ndnis der Regulation von Blutpl{\"a}ttchen sowie der m{\"o}glichen molekularen Mechanismen bei, die eine Rolle bei der Reifung von Megakaryozyten im vaskularen Mikroumfeld des Knochenmarks innehaben.}, subject = {Thrombozyt}, language = {en} } @phdthesis{Reibetanz2006, author = {Reibetanz, Konrad Joachim}, title = {Das prokoagulatorische Potential hoher Faktor XI-Spiegel bei der ven{\"o}sen Thromboembolie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-18634}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2006}, abstract = {Hoher Faktor XI stellt einen Risikofaktor der ven{\"o}sen Thrombose dar, {\"u}ber welchen Mechanismus hohe Faktor XI-Spiegel dabei thrombogen wirken ist noch weitestgehend unklar. Denkbar w{\"a}re eine Faktor XI-abh{\"a}ngige gesteigerte Thrombingenerierung. Andererseits ist eine gesteigerte Thrombingenerierung ein Merkmal von Patienten mit einer Faktor V Leiden-Mutation. Allerdings zeigen bei weitem nicht alle dieser Patienten eine Hyperkoagulabilit{\"a}t und nur ein Bruchteil davon wird jemals durch Thrombosen auff{\"a}llig. Entsprechend den Vorstellungen einer multifaktoriellen Thrombogenese war es daher unsere Vermutung, dass erh{\"o}hte Faktor XI-Spiegel bei bereits bestehender thrombophiler Gerinnungsst{\"o}rung die Thrombinbildung zus{\"a}tzlich triggern k{\"o}nnten und so das Risiko der Thromboseentstehung bei diesen Patienten weiter steigern. Zwei Patientengruppen nach ven{\"o}ser Thrombose wurden untersucht: 76 Faktor V Leiden-Tr{\"a}ger und 116 nicht-thrombophile Thrombosepatienten, alters- und geschlechtsgematchte Blutspender dienten als Kontrollen. Faktor XI, TAFIa/ai und F1+2-Spiegel wurden mittels ELISA, die Faktor V Leiden-Mutation, der Prothrombin-Polymorphismus, Faktor VIII, AT, PC und PS, sowie Antiphospholipid-Antik{\"o}rper mittels Routine-Assays bestimmt. Mit unseren Ergebnissen konnten wir zeigen, dass ein erh{\"o}hter Faktor XI-Spiegel keinen eigenst{\"a}ndigen Risikofaktor f{\"u}r die ven{\"o}se Thromboembolie darstellt, sondern seine thrombogene Wirkung erst im Zusammenwirken mit einer zugrunde liegenden Faktor V Leiden-Mutation erh{\"a}lt. Bei diesen Patienten scheint das mit hohen Faktor XI-Spiegeln assoziierte Thromboserisiko in einer beschleunigten Thrombinbildung und weniger in einer Faktor XI-abh{\"a}ngigen Fibrinpolysehemmung begr{\"u}ndet zu sein. Wir konnten daher Faktor XI als einen von der Faktor V Leiden-Mutation abh{\"a}ngigen, in seiner Auspr{\"a}gung moderaten Risikofaktor der Thrombose identifizieren. Dies steht in Einklang mit unseren Ergebnissen: Faktor XI nimmt bei diesen Patienten Einfluss auf die Thrombingenerierung, dar{\"u}ber hinaus jedoch nicht auf das fibrinolytische System.}, language = {de} } @phdthesis{Krohne2005, author = {Krohne, Katharina}, title = {Die Rolle des Proteins VASP f{\"u}r die Proliferation und Differenzierung h{\"a}matopoetischer Stammzellen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-15639}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2005}, abstract = {Im Rahmen der Arbeit wurden in mehreren Teilprojekten die Eigenschaften und Funktionen des Vasodilatator stimulierenden Phosphoproteins (VASP) untersucht. Es wurde ein neuer Antik{\"o}rper (5C6) charakterisiert, der f{\"u}r an Serin157 phosphoryliertes VASP spezifisch sein sollte. Es konnte gezeigt werden, dass der 5C6 Antik{\"o}rper spezifisch VASP erkennt, welches an der Stelle Serin157 phosphoryliert ist. Auch konnten mit dem neuen Antik{\"o}rper Ergebnisse best{\"a}tigt werden, die vorher mit anderen Methoden erhoben wurden, n{\"a}mlich, dass Serin157 sowohl cAMP- als auch cGMP-vermittelt phosphoryliert wird. Der Antik{\"o}rper 5C6 stellte sich als ein guter Marker f{\"u}r die Phosphorylierung von VASP an Serin157 durch die PKA dar und erm{\"o}glichte, die Zeitkinetik der VASP-Phosphorylierung zu beschreiben. In einem weiteren Projekt wurde die Rolle des Proteins VASP bei der Proliferation und Differenzierung von Knochenmark-Stammzellen zu Megakaryozyten und Thrombozyten untersucht. Die Stammzellen wurden zus{\"a}tzlich zu Wachstumsfaktoren mit unterschiedlichen Dosen eines cGMP-Analogons stimuliert. Es zeigte sich hierbei, dass 8-pCPT-cGMP einen dualen, konzentrationsabh{\"a}ngigen Effekt auf die Proliferation und die Differenzierung h{\"a}matopoetischer Stammzellen von Wildtypm{\"a}usen hat. Niedrige Dosen hemmten die Proliferation und f{\"o}rderten die Differenzierung, dagegen hatten h{\"o}here Konzentrationen einen proliferationsf{\"o}rdernden und differenzierungshemmenden Effekt auf die Stammzellen. Im Vergleich hierzu ergab eine Stimulation mit 8-pCPT-cGMP bei VASP knock out M{\"a}usen immer einen proliferationsf{\"o}rdernden Effekt, hingegen einen hemmenden Effekt auf die Differenzierung der h{\"a}matopoetischen Stammzellen. Bei den knock out Zellen f{\"u}hrten h{\"o}here Konzentrationen lediglich zu einer st{\"a}rkeren Reaktion als niedrige.}, language = {de} } @phdthesis{Bundschu2005, author = {Bundschu, Karin}, title = {Generation and characterization of spred-2 knockout mice}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-14333}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2005}, abstract = {Spreds are a new Sprouty-related family of membrane-associated proteins inhibiting the MAPK signaling pathway by interacting with Ras and Raf-1. Different studies have already demonstrated the inhibitory function of Spreds in cell culture systems, but the in vivo function of Spreds in the whole organism was still unclear. Therefore, Spred-2 knockout mice were generated using a gene trap approach. The Spred-2 deficiency was verified on RNA and protein levels and the lack of functional Spred-2 protein in mice caused a dwarf phenotype similar to achondroplasia, the most common form of human dwarfism. Spred-2-/- mice showed reduced growth and body weight, they had a shorter tibia length and showed narrower growth plates as compared to wildtype mice. Spred-2 promoter activity and protein expression were detected in chondrocytes, suggesting an important function of Spred-2 in chondrocytes and bone development. Furthermore, stimulation of chondrocytes with different FGF concentrations showed earlier and augmented ERK phosphorylation in Spred-2-/- chondrocytes as compared to Spred-2+/+ chondrocytes. These observations suggest a model, in which loss of Spred-2 inhibits bone growth by inhibiting chondrocyte differentiation through upregulation of the MAPK signaling pathway. An additional observation of Spred-2-/- mice was an increased bleeding phenotype after injuries, whereas the bleeding volume was extremely enlarged and the bleeding time was significantly prolonged. So far, hypertension as cause could be excluded, but to discover the physiological reasons for this phenotype, the different steps of the clotting cascade have to be investigated further. As the Spred-2 promoter activity studies demonstrated a high and specific Spred-2 expression in vascular smooth muscle cells and previous studies showed an interaction of Spreds with RhoA, a key regulator of vascular smooth muscle contraction, the regulation of smooth muscle contractility seems to be a good candidate of this phenomenon. Moreover, Spred-1 and Spred-2 specific antibodies were generated as important tools to study the protein expression patterns in mice. Furthermore, nothing was known about the Spred-2 promoter region and its regulation. Here, a detailed in situ analysis of the physiological promoter activity profile in the gene trapped Spred-2-deficient mouse strain was shown. In these mice, the beta-galactosidase and neomycin fusion gene (\&\#946;-geo) of the gene trap vector was brought under control of the endogenous Spred-2 promoter, giving the opportunity to monitor Spred-2 promoter activity in practically every organ and their corresponding sub-compartments. X-Gal staining of sections of newborn and adult mice revealed 1) a very high Spred-2 promoter activity in neural tissues and different glands; 2) a high activity in intestinal and uterine smooth muscle cells, and kidney; 3) a low activity in heart, testis, lung, and liver; 4) an almost lacking activity in skeletal muscle and spleen, and 5) very interestingly, a very distinct and strong activity in vascular smooth muscle cells. Moreover, comparison of newborn and adult mouse organs revealed a nearly congruent Spred-2 promoter activity. These detailed data provide valuable information for further studies of the physiological functions of Spred-2 in organs showing strong Spred-2 promoter activity, which are in most of these organs still unclear. Finally, gene targeting vectors for Spred-1 and Spred-2 were cloned, to generate ES cells with a floxed exon 2 of the Spred-1 and Spred-2 gene, respectively. Now, these ES cells are valuable tools to establish conditional knockout mice. This is of major interest to investigate the physiological tissue specific functions of Spred-1 and Spred-2, especially if the double knockout mice are not viable.}, subject = {Spred Protein}, language = {en} } @phdthesis{Engelhardt2004, author = {Engelhardt, Catherine Marie}, title = {Identification and characterisation of the Spred protein family}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-11456}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2004}, abstract = {The subject of this thesis was the cloning and the initial biochemical and functional characterisation of novel human proteins with an N-terminal Ena-VASP homology (EVH)-1 domain and a C-terminal Sprouty homologous region (SPR), which are related to the Drosophila AE33 protein. During the course of this work, three mouse homologues of the AE33 fly protein have been reported and termed Sprouty-related protein with an EVH-1 domain 1, 2 and 3 (Spred-1, -2, -3)(Wakioka et al, 2001; Kato et al, 2003). Spred-1, -2 and -3 are membrane associated substrates of receptor tyrosine kinases and they act as negative regulators of the Ras pathway during growth factor stimulation. As the Spred-family members seem to exert similar functions, the specific function of each member remains enigmatic. Therefore, we investigated the mRNA and protein expression patterns of the two murine protein family members Spred-1 and Spred-2 on the whole organ level. Furthermore, we focussed on the cellular localisation and the role of human and murine Spred-2 in the organism. The expression patterns of Spred-1 and Spred-2 differed markedly among various tissues and cell types. In mouse, Spred-1 is abundantly expressed in adult brain, cerebellum, and fetal tissues, whereas Spred-2 was ubiquitously expressed. In humans, Spred-2 was found to be strongly expressed in glandular epithelia and in invasive cytotrophoblasts, and at the subcellular level its immunoreactivity was associated with secretory vesicles and was found to colocalise with Rab11 GTPase. The new human Spred gene family was investigated in detail. Cloning of the fulllength form of human Spred-2 resulted in an 1254 bp coding sequence, corresponding to a 418 amino-acids protein. Immunoblotting with a set of affinitypurified antibodies confirmed the expression of a 47 kDa protein and suggested the presence of additional differently sized variants. Cloning of various shortened Spred- 2 mRNAs and identification of 2 additional human Spred genes (localised on different chromosomes) with their respective EST (expressed sequence tag) revealed that the new human Spred gene family displays extensive splicing, leading to the generation of short and long Spred proteins. All protein isoforms and splicing variants contain an EVH1-domain located at the N-terminus of the protein. The full-length forms ("a" forms) comprised the SPR, another functional domain localised at the C-terminus whereas the short variants (Spred-1b, 2 c-e, 3 c) lack the entire C-terminal SPR domain or part of it. The existence of short and long splicing variants of Spred-1, -2 and -3 revealed a common principle of organisation and splicing pattern in the Spred family. Functional analyses of the 5 cloned Spred-2 splicing variants revealed differential subcellular localisation and differential regulation of serum- and EGF- mediated ERK activation in HEK-293 cells. Taken together, these results indicate a highly specific expression pattern of Spred-1 and Spred-2 in various tissues suggesting a specific physiological role for the individual Spred isoform in these tissues. For example, Spred-2 appears to be involved in regulating secretory pathways. Furthermore, the human Spred family contains three genes, which are subject to extensive alternative splicing resulting in at least 8 different proteins with differential subcellular localisation and differential regulatory potential of the MAPK pathways during growth factor stimulation.}, subject = {Spred Protein}, language = {en} } @phdthesis{Fischer2004, author = {Fischer, Anna}, title = {Die Regulation aktivierender und hemmender Signalwege in humanen neutrophilen Granulozyten durch cAMP- und cGMP-erh{\"o}hende Vasodilatatoren}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-13331}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2004}, abstract = {Neutrophile Granulozyten sind wichtige Effektorzellen des menschlichen Immunsystems. Eine Suppression der Neutrophilen kann zur Immundeffizienz mit Gefahr f{\"u}r bakterielle Erkrankungen und maligne Tumoren f{\"u}hren, eine {\"U}berstimulation dieser Zellen ist jedoch an der Entstehung der Autoimmunerkrankungen beteiligt. Im Rahmen dieser Arbeit wurden aktivierende und hemmende Wege untersucht, die f{\"u}r zuk{\"u}nftige Strategien in Pr{\"a}vention und Therapie dieser Erkrankungen eine wichtige Rolle spielen. Neutrophile Granulozyten enthalten VASP in hoher Konzentration. VASP ist ein bereits gut charakterisiertes Substrat der cAMP-PK und der cGMP-PK. Phosphorylierungsversuche mit cAMP-erh{\"o}henden Substanzen ergaben eine rasche, reversible Phosphorylierung dieses Proteins an Ser-157 und Ser-239 in intakten humanen Neutrophilen Granulozyten. Versuche mit cGMP-erh{\"o}henden Substanzen zeigten jedenfalls eine Phosphorylierung am Ser-157, jedoch keine Phosphorylierung am Ser-239. Diese Ergebnisse unterstreichen deutlich das Vorhandensein und die physiologische Funktion der cAMP-PK bez{\"u}glich der Phosphorylierung von VASP, stellen jedoch die Funktion der cGMP-PK in humanen Neutrophilen Granulozyten in Frage. Basierend auf der Methode der Immunfluoreszenz wurde gezeigt, dass VASP bei der Adh{\"a}renz der Neutrophilen eine entscheidende Rolle spielt. So ist mit Hilfe der spezifischen monoklonalen Antik{\"o}rper eine Phosphorylierung am Ser-157 und am Ser-239 nach der Adh{\"a}sion der Neutrophilen an die Objekttr{\"a}ger nachgewiesen worden. Nach zus{\"a}tzlicher Stimulation mit PG-E1 zeigte sich kein wesentlicher Phosphorylierungsanstieg in adh{\"a}rierten Neutrophilen. Zahlreiche chemotaktische Faktoren wie fMLP f{\"u}hren zur Phosphorylierung der p42/p44-, p38-MAPK sowie auch der PKB. Diese intrazellul{\"a}ren Signalmolek{\"u}le spielen eine zentrale Rolle bei der Neutrophilenaktivierung. Da es bereits von hemmenden Einflussen der Vasodilatatoren auf die Aktivierung der Neutrophilen Granulozyten berichtet worden ist, wurde in der vorliegenden Arbeit der Einfluss von cAMP- und cGMP-erh{\"o}henden Substanzen auf die fMLP-induzierte Phosphorylierung der p42/p44-, p38-MAPK sowie der PKB untersucht. Flolan, ein cAMP-erh{\"o}hender Vasodilatator f{\"u}hrte zur signifikanten Hemmung der fMLP-induzierten p42/p44-, p38- sowie PKB-Phosphorylierung. cGMP-erh{\"o}hender Vasodilatator SNP zeigte jedoch keinen Einfluss auf die fMLP-induzierte Aktivierung dieser Signalmolek{\"u}le. Physiologisch vorkommende cAMP-erh{\"o}hende Substanzen besitzen im menschlichen K{\"o}rper eine wichtige regulatorische Funktion, die Neutrophile Granulozyten vor der „{\"U}berstimulation" bewahrt.}, language = {de} } @phdthesis{Brich2004, author = {Brich, Jochen}, title = {Pharmakologie der ADP-Rezeptoren auf humanen Thrombozyten}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-9620}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2004}, abstract = {Die Thienopyridine Ticlopidin und Clopidogrel sind seit mehreren Jahren im klinischen Einsatz als Thrombozytenaggregationshemmer zur Sekund{\"a}rprophylaxe bei arteriosklerotischen Erkrankungen der Herzgef{\"a}ße, zerebralen Gef{\"a}ße sowie der peripheren Arterien. Trotz ihrer nachgewiesenen klinischen Wirksamkeit war der Wirkmechanismus lange Zeit auf die Beschreibung als ADP-Rezeptorantagonist beschr{\"a}nkt. Im Zuge neuerer Erkenntnisse zum Mechanismus der Ausl{\"o}sung einer Aggregation, insbesondere der ADP-vermittelten Aggregation, sollte im Rahmen dieser Dissertation der Wirkmechanismus der Thienopyridine genauer untersucht werden sowie m{\"o}gliche Auswirkungen auf intrazellul{\"a}re Kaskaden, die den aggregationshemmenden Effekt vermitteln. Zu diesem Zweck wurden die Effekte einer Thienopyridin-Einnahme auf die Thrombozytenfunktion gesunder Probanden untersucht. In unseren Versuchen best{\"a}tigte sich die gute Wirksamkeit der Substanzen hinsichtlich der deutlichen Reduktion der ADP-vermittelten Aggregation. Vor dem Hintergrund eines damals neu propagierten Drei-Rezeptoren-Modells f{\"u}r die ADP-vermittelte Aggregation konnten wir erstmals den Wirkmechanismus an humanen Thrombozyten auf eine Inhibierung des P2Yac-Rezeptors eingrenzen. Weiterhin konnten wir unter Thienopyridin-Einnahme eine Aufhebung der ADP-vermittelten Hemmung der PG-E1-vermittelten VASP-(VAsodilator-Stimulated Phosphoprotein) Phosphorylierung feststellen und somit einen wichtigen Beitrag zum Verst{\"a}ndnis der Wirkung der Substanzen beitragen. Zum besseren Verst{\"a}ndnis der zum damaligen Zeitpunkt bereits auf molekularer Ebene bekannten humanen thrombozyt{\"a}ren ADP-Rezeptoren P2Y1 und P2X1 wurden diese aus humanen Thrombozyten kloniert und mit verschiedenen Tags versehen in einer Astrozytoma-Zelllinine transient und stabil exprimiert. Es wurden verschiedene zellbiologische Methoden wie Immunpr{\"a}zipitation, Durchflusszytometrie und Immunfluoreszenz etabliert, die als Grundlage f{\"u}r weitere Untersuchungen der intrazellul{\"a}ren Signalkaskaden der Rezeptoren dienen k{\"o}nnen. Die stabil exprimierenden Zelllinien dienten zur Verifizierung des pharmakologischen Profils der Rezeptoren, weiterhin konnten bereits erste Versuche zu einer m{\"o}glichen Regulation der Rezeptoren durch zyklische Nukleotide durchgef{\"u}hrt werden. Durch die Etablierung dieser Zelllininen wurde insgesamt eine gute Grundlage f{\"u}r eine weitere Charakterisierung dieser ADP-Rezeptoren unter besser standardisierbaren Bedingungen geschaffen.}, language = {de} } @phdthesis{Galler2003, author = {Galler, Annette Bettina}, title = {Funktionelle Charakterisierung des Vasodilatator stimulierten Phosphoproteins (VASP) f{\"u}r die Stabilit{\"a}t des Aktin-Zytoskeletts und die Integrin-abh{\"a}ngige Zelladh{\"a}sion}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-6518}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2003}, abstract = {Das Vasodilatator stimulierte Phosphoprotein (VASP) ist ein Zytoskelett-assoziiertes Protein der Ena (Enabled)/VASP-Proteinfamilie. Seine Funktionen bez{\"u}glich Aktin- Polymerisation, Thrombozyten-Aggregation, Wachstumskegel-F{\"u}hrungsprozessen und Motilit{\"a}t sowohl von Zellen als auch von Listerien sind bisher nur unvollst{\"a}ndig charakterisiert. In dieser Arbeit konnte ich zeigen, wie die VASP-F-Aktin Interaktion in vitro durch die Phosphorylierung zweier Aminos{\"a}uren von VASP reguliert wird. Transfektions-Experimente mit VASP und RhoA deuten eine m{\"o}gliche Beteiligung von VASP im Signalweg von RhoA an. Zudem f{\"u}hren {\"U}berexpression und Deletion von VASP in Zellen zu demselben Stressfaser-Ph{\"a}notyp, der unabh{\"a}ngig vom stimulierenden Einfluss von Serum ist. In VASPdefizienten Fibroblasten ist außerdem die Membranrigidit{\"a}t und die Phosphorylierung der leichten Kette des Myosins erh{\"o}ht, was auf ein stabileres und st{\"a}rker kontrahiertes Aktin- Zytoskelett in diesen Zellen schließen l{\"a}sst. Die Regulation und Organisation des Aktin- Zytoskeletts beeinflusst auch die zellul{\"a}re Adh{\"a}sion, die in VASP-defizienten Zellen ver{\"a}ndert ist. VASP-defiziente Zellen adh{\"a}rieren signifikant st{\"a}rker an Fibronektinbeschichtete Perlen als Wildtyp-Zellen. Der Widerstand dieser Perlen gegen{\"u}ber mechanischen Kr{\"a}ften ist in VASP (-/-) Zellen signifikant erh{\"o}ht. Dieser Unterschied beruht in erster Linie auf dem verst{\"a}rkten Aktin-Zytoskelett in diesen Zellen und ist unabh{\"a}ngig von Mikrotubuli. Messungen mit rekonstituierten Zelllinien zeigen zudem eine VASPAbh{\"a}ngigkeit dieses Effekts. Der GTPase Rap1 kommt eine wichtige Bedeutung bei der Integrin-abh{\"a}ngigen Adh{\"a}sion von Zellen zu. Aktivierung von Epac, einem Guanin-Nukleotid- Austauschfaktor von Rap1, f{\"u}hrt in Wildtyp-Zellen zur Verst{\"a}rkung des Widerstandes gegen{\"u}ber mechanischen Kr{\"a}ften, die auf Fibronektin-beschichtete Perlen wirken, ohne dabei die Membranrigidit{\"a}t zu ver{\"a}ndern. Diese Kraft-Verst{\"a}rkung wird weder vom Aktin- noch vom Mikrotubuli-Zytoskelett beeinflusst. Es exisitiert daher ein Mechanismus, bei dem die L{\"a}nge von elastischen Membranforts{\"a}tzen unabh{\"a}ngig von der Membranfestigkeit und dem Aktin-Zytoskelett reguliert wird. Diese Experimente zeigen, dass VASP eine wichtige Rolle bei der Stabilit{\"a}t und Kontraktilit{\"a}t des Aktin-Zytoskeletts, der Membranrigidit{\"a}t sowie bei der zellul{\"a}ren Adh{\"a}sion spielt. Die vorliegenden Ergebnisse weisen darauf hin, dass hierbei weniger die direkte Interaktion von VASP mit dem Aktin-Zytoskelett von Bedeutung ist, sondern viel mehr seine m{\"o}gliche Funktion als Ger{\"u}stprotein (Scaffold), das eine geregelte Signaltransduktion organisiert.}, subject = {Vasodilatator-stimuliertes Phosphoprotein}, language = {de} } @phdthesis{Aktas2003, author = {Aktas, Barsom}, title = {Biochemische Charakterisierung des ADP-Rezeptors P2Y12 und pharmakologische Therapiekontrolle von Thrombozytenfunktionshemmern}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-6957}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2003}, abstract = {Die Bedeutung der cAMP- und cGMP-abh{\"a}ngigen Proteinkinase f{\"u}r die Hemmung der Pl{\"a}ttchenaktivierung und -aggregation ist gut beschrieben. Zahlreiche fundamentale Pl{\"a}ttchenantworten wie die Erh{\"o}hung der intrazellul{\"a}ren Calciumkonzentration, die Exposition von Adh{\"a}sionsrezeptoren und die Aktinpolymerisation k{\"o}nnen durch die Cyclonukleotid vermittelte Kinasenaktivierung fast vollst{\"a}ndig gehemmt werden. Die Vielfalt der cGMP bindenden Proteine und deren synergistische Interaktion mit cAMP vermittelten Signalwegen deuten auf eine Reihe von cGMP Zielproteinen hin. Vor kurzem wurde die zentrale Bedeutung einer Gi-Protein Stimulation f{\"u}r die Pl{\"a}ttchenaktivierung und -aggregation gezeigt. In dieser Dissertation wurde daher der Frage nachgegangen, ob Signalmolek{\"u}le, die an Gi-Protein vermittelten Effekten beteiligt sind, einen Angriffspunkt f{\"u}r cAMP/cGMP-abh{\"a}ngige Proteinkinasen darstellen. Zu diesem Zweck wurden die Effekte erh{\"o}hter cGMP Spiegel und die selektive Aktivierung der cGMP-abh{\"a}ngigen Proteinkinase auf die adrenerge und purinerge Rezeptor vermittelte Erniedrigung stimulierter cAMP Konzentrationen untersucht. In unseren Versuchen konnte erstmalig gezeigt werden, dass eine Erh{\"o}hung der intrazellul{\"a}ren cGMP Konzentration Gi-Protein vermittelte Signale hemmt. Dieses erfolgt nicht auf Grund einer cGMP stimulierten Aktivierung von cyclonukleotidabbauenden Phosphodiesterasen, sondern auf Grund einer Aktivierung der cGMP-abh{\"a}ngigen Proteinkinase. In Anbetracht der essentiellen Bedeutung der Gi-Protein Stimulation f{\"u}r die Pl{\"a}ttchenaktivierung stellt dies einen wichtigen Mechanismus dar, wie das aus dem Endothel freigesetzte NO {\"u}ber cGMP die Thrombozytenfunktion hemmt. Klinisch bedeutsame Substanzen wie Clopidogrel oder Ticlopidin imitieren diesen in vivo Effekt des NO, indem sie extrazellul{\"a}r {\"u}ber eine Rezeptorhemmung Gi-Protein Stimulation verhindern. (Aktas et al., Biochem Pharmacol 2002; 64: 433-439) Dipyridamol und im Besonderen die Kombination von Dipyridamol und niedrig dosierter Acetylsalicyls{\"a}ure sind in der Sekund{\"a}rpr{\"a}vention des Schlaganfalles sehr gut wirksam. Jedoch sind die hierf{\"u}r zu Grunde liegenden biochemischen Mechanismen noch nicht vollst{\"a}ndig aufgekl{\"a}rt. Da f{\"u}r das Dipyridamol eine in vitro Hemmung der cGMP-spezifischen Phosphodiesterase 5 (PDE 5) nachgewiesen ist, wurde in dieser Arbeit untersucht, ob Dipyridamol in therapeutisch relevanten Konzentrationen die NO/cGMP vermittelte Effekte auf die Pl{\"a}ttchenfunktion unter ex vivo Bedingungen verst{\"a}rkt. Die Phosphorylierung von VASP (VAsodilator-Stimulated Phosphoprotein) diente dabei als Meßparameter NO/cGMP Signale in Thrombozyten mit Hilfe von Antik{\"o}rpern und Western Blot Technik zu quantifizieren. Die Sekretion von Serotonin aus Thrombozyten und die Aktivit{\"a}t der Thromboxansynthase wurden durch die fluorimetrische Bestimmung derivatisierten Serotonins bzw. des Synthaseprodukts Malondialdehyd quantifiziert. Endotheliale Faktoren wie NO oder PG-I2 erh{\"o}hen cGMP bzw. cAMP, die zu einer Pl{\"a}ttchenhemmung und gleichzeitigen VASP Phosphorylierung f{\"u}hren. In in vitro Versuchen potenzierte Dipyridamol in einer therapeutisch relevanten Konzentration (3,5 µmol/l) nur die cGMP vermittelte, aber nicht die cAMP vermittelte VASP Phosphorylierung. Dar{\"u}ber hinaus konnte Dipyridamol (3,5 µmol/l) die Hemmung von Pl{\"a}ttchenfunktionen wie der Serotoninsekretion und die Aktivit{\"a}t der Thromboxansynthase durch einen NO Donor klar verst{\"a}rken. Schließlich steigerte Dipyridamol die NO vermittelte VASP Phosphorylierung auch in Thrombozyten von Probanden, die vorher Dipyridamol eingenommen hatten. Unter therapeutisch relevanten Bedingungen verst{\"a}rkt also Dipyridamol NO/cGMP Signalwege und damit die Hemmung von Thrombozyten. Dieser Befund bekr{\"a}ftigt die Vorstellung, dass die Verst{\"a}rkung endothelialer NO/cGMP Effekte auf Thrombozyten eine wichtige Komponente der Dipyridamol Wirkung unter in vivo Bedingungen darstellt. (Aktas et al., Stroke 2003; 34(3): 764-769) Die Stimulation von Thrombozyten f{\"u}hrt u.a. zu einer Sekretion von Pl{\"a}ttchenaktivatoren wie Thrombin, Thromboxan A2, ADP oder Serotonin aus dem Zellinnern. Durch diesen Prozess der Degranulierung k{\"o}nnen nun weitere Thrombozyten aktiviert werden. Die Sekretion stellt somit einen wichtigen, verst{\"a}rkenden Schritt in der Aktivierung von Thrombozyten w{\"a}hrend der H{\"a}mostase dar. Diese Arbeit zeigt, dass in Thrombozyten eine Gi-Protein Aktivierung nicht nur wie bisher angenommen eine initiale Sekretion durch Gq verst{\"a}rkt und aufrecht erh{\"a}lt, sondern der eigentliche Stimulus ist, der die Degranulierung von Thrombozyten ausl{\"o}st. Die Stimulation Gq vermittelter Signalwege ist nur insofern erforderlich, als diese das Ausl{\"o}sen der Sekretion durch eine Aktivierung von Gi-Proteinen erm{\"o}glichen. Die Stimulierung beider G-Proteine ist daher essentiell f{\"u}r die thrombozyt{\"a}re Sekretion. Zudem konnte die Phospholipase D als ein neuer Effektor des P2Y12 nachgewiesen werden, deren Stimulierung wahrscheinlich zur Degranulierung von Thrombozyten f{\"u}hrt. Dieser Mechanismus k{\"o}nnte der Entscheidende sein, der der essentiellen Rolle des Gi-Proteins bei der Stimulation der Sekretion und der Aktivierung von Thrombozyten zu Grunde liegt und k{\"o}nnte ein neues Licht auf die Wirkweise des Clopidogrels und des Ticlopidins werfen, die irreversibel an den P2Y12 Rezeptor binden. (Aktas et al., Manuskript in Vorbereitung)}, subject = {Purinorezeptor}, language = {de} } @phdthesis{GarciaArguinzonis2003, author = {Garc{\´i}a Arguinzonis, Ma{\´i}sa In{\´e}s}, title = {Analysis of signal transduction pathways and the cytoskeleton in VASP-deficient cell lines and mouse models}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-6195}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2003}, abstract = {The mammalian Vasodilator Stimulated Phosphoprotein (VASP) is a founding member of the Ena/VASP family of proteins that includes Drosophila Enabled (ena), the mammalian Ena homologue (Mena) and the Ena-VASP-like protein (Evl). VASP was initially discovered and characterized as a substrate for cGMP- and cAMP-dependent protein kinases (cGKs and cAKs). Ena/VASP proteins are involved in Actin-filament formation, plasma membrane protrusion, acceleration of Actin-based motility of Listeria and the establishment of cell-cell adhesion. Moreover, Ena/VASP proteins have been implicated as inhibitory factors in repulsive axon guidance and inhibition of plasma membrane activity and random motility in fibroblast. In order to study the physiological function of VASP, VASP-deficient mice had been generated in the laboratory by homologous recombination. VASP-/- mice showed hyperplasia of megakaryocytes in the bone marrow and spleen and a two-fold increase in thrombin- and collagen-induced platelet activation. To further investigate the cellular function of VASP, I established cardiac fibroblast cell lines derived from both wild type and VASP-/- mice. Both cell lines presented similar growth rates and normal contact dependent-growth inhibition but showed differences in morphology, migration and adhesion. Adherent VASP-/- cells, despite normal Mena and Evl expression levels, were highly spread. VASP-/- cells covered about twice the substrate surface area as wild type cells, while the cell volumes were unchanged. This shape difference suggests that VASP is involved in the regulation of spreading. Since the small GTPases Rac and Cdc 42 and their effector p21-activated kinase (Pak) are key regulators of lamellipodia formation and cell spreading, I analyzed this signalling pathway in VASP-/- cells stimulated with Platelet Derived Growth Factor-BB (PDGF-BB) or fetal calf serum. In wild type cells Rac and Pak were rapidly and transiently activated by PDGF or serum; however, in the absence of VASP both Rac and Pak activation was dramatically prolonged. The Rac/Pak pathway is known to play an essential role in cell motility. VASP deficient cells showed compromised migration and reorientation in a wound healing assay, probably due to enhanced Rac activity. The spreading phenotype, compromised migration and the effect observed on the Rac and Pak activities were reverted in VASP-/- cells stably transfected with full lenght human VASP, indicating a VASP dependent modulation of the Rac/Pak pathway and Rac/Pak regulated processes. Moreover, adhesion and detachment of VASP-deficient cells were significantly slower when compared to wild type cells. Preincubation of VASP+/+ cells with a cGMP analog accelerated adhesion. This acceleration did not take place in the VASP-/- cells, suggesting a VASP dependent effect. The second part of this work focused on VASP function in platelets. On the one hand I investigated the possibility of VASP-dependent Rac regulation in mouse platelets. Murine platelets are a good model for studying Rac regulation since they express high levels of VASP but not Mena/Evl and since VASP-deficient platelets show an increased platelet activation. Rac was activated by platelet agonists which was inhibited by preincubation with cGMP and cAMP analogs. Initial results which need to be extended showed that the cGMPcaused inhibition of Rac activation was VASP-dependent. Finally, in vivo platelet adhesion (platelet-vessel wall interactions) was studied using VASP-deficient mice. These studies demonstrated in-vivo that VASP down regulates platelet adhesion to the vascular wall under both physiological and pathophysiological conditions.}, subject = {Vasodilatator-stimuliertes Phosphoprotein}, language = {en} } @phdthesis{Schwarz2001, author = {Schwarz, Ulrike}, title = {Biochemische und Molekularbiologische Charakterisierung der Wechselwirkungen zwischen Humanen Thrombozyten und Endothelzellen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-2030}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2001}, abstract = {Der Blutkreislauf ist als wichtigstes Transportsystem im menschlichen K{\"o}rper essentiell f{\"u}r die Versorgung der Gewebe und Organe mit Sauerstoff, N{\"a}hrstoffen, Hormonen etc. Zwei Zelltypen, die eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung eines funktionell intakten Blutgef{\"a}ßsystems spielen, sind Thrombozyten, die zentralen Mediatoren der Blutgerinnung, und Endothelzellen, welche die luminale Seite der Gef{\"a}ßw{\"a}nde auskleiden. Diese beiden Zellen sind aber auch wesentlich an der Pathologie der Atherosklerose und kardiovaskul{\"a}rer Erkrankungen beteiligt. Durch direkte und indirekte Interaktionen beeinflussen sich diese beiden Zelltypen gegenseitig und regulieren ihre Aktivit{\"a}t. Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Analysenmethode entwickelt, welche den Funktionszustand der Thrombozyten quantitativ erfaßt. Sowohl die Aktivierung als auch die Hemmung humaner Thrombozyten wird durch die Phosphorylierung spezifischer Signalproteine reguliert. Basierend auf der Verwendung phosphorylierungsspezifischer Antik{\"o}rper und der Durchflußzytometrie wurde eine Methode etabliert, welche die Proteinphosphorylierung auf Einzelzellebene erfaßt, schnell quantifizierbare Ergebnisse liefert und f{\"u}r die Analyse im Vollblut geeignet ist. Da die Sekretion von Endothelfaktoren den Phosphorylierungszustand dieser Proteine in den Thrombozyten beeinflußt, kann die Methode auch dazu verwendet werden, indirekt R{\"u}ckschl{\"u}sse auf den Funktionszustand der Endothelzellen zu gewinnen. In einer ersten klinischen Anwendung wurde die Methode eingesetzt, um den Therapieverlauf der antithrombotischen Medikamente Ticlopidin und Clopidogrel, welche gezielt die ADP-induzierte Thrombozytenaktivierung hemmen, zu verfolgen und das Antwortverhalten von Patienten auf diese Medikamente zu messen. Mehrere Personen, bei denen Ticlopidin und Clopidogrel keine Wirkung zeigten, wurden gefunden, ein Hinweis darauf, daß eine Resistenz gegen Thienopyridine vorkommt. Es ist bekannt, daß Endothelfaktoren bestimmte Aspekte der Thrombozytenaktivierung hemmen. In dieser Arbeit wurde gezeigt, daß die Phosphorylierung der p38 und p42 Mitogen-aktivierten Proteinkinasen, die im Verlauf der Thrombozytenaktivierung von zahlreichen Agonisten induziert wird, ebenfalls durch die endothelialen Vasodilatatoren NO (Stickstoffmonoxid) und Prostaglandin gehemmt wurde. Außerdem hemmten diese Substanzen die Translokation der inflammatorischen Molek{\"u}le P-Selektin und CD40 Ligand (CD40L) aus intrazellul{\"a}ren Speicherorganellen auf die Thrombozytenoberfl{\"a}che. P-Selektin und CD40L werden auf aktivierten Thrombozyten exprimiert und sind direkt an der Interaktion von Thrombozyten mit Leukozyten und Endothelzellen beteiligt. Um die Auswirkung von CD40L, P-Selektin und weiteren Faktoren aktivierter Thrombozyten auf humane Endothelzellen zu untersuchen, wurde mit Hilfe von cDNA-Arrays die differentielle Genexpression in Endothelzellen nach Koinkubation mit aktivierten Thrombozyten analysiert. Neben einer bereits bekannten Hochregulierung von Faktoren, die an inflammatorischen Prozessen beteiligt sind, wurde eine verst{\"a}rkte Expression von Transkriptionsfaktoren (c-Jun, Egr1, CREB2), Wachstumsfaktoren (PDGF) sowie von Adh{\"a}sionsrezeptoren f{\"u}r extrazellul{\"a}re Matrixproteine (Integrin av, Integrin b1) gefunden. Diese Faktoren weisen darauf hin, daß aktivierte Thrombozyten die Migration und Proliferation der Endothelzellen anregen und damit die Wundheilung, aber auch pathophysiologische Prozesse wie die Ausbildung atherosklerotischer Plaques induzieren k{\"o}nnten.}, subject = {Thrombozyt}, language = {de} }