@phdthesis{Kuhl2007,
  author    = {Kuhl, Angelika},
  title     = {Epitop-abh{\"a}ngige Pathogenit{\"a}t von PR3-Autoantik{\"o}rpern und Charakterisierung einer myofibrill{\"a}ren Myopathie mit famili{\"a}rer arrhythmogener rechtsventrikul{\"a}rer Dysplasie},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-27028},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Im ersten Teil dieser Arbeit wurden Antik{\"o}rper-bindende Epitope von humaner Proteinase 3 (hPR3), dem Autoantigen der Wegenerschen Granulomatose (WG), charakterisiert. WG ist eine Autoimmunerkrankung, die durch chronische Entz{\"u}ndung des oberen und unteren respiratorischen Trakts, Vaskulitis und Glomerulonephritis gekennzeichnet ist. WG ist mit Anti-Neutrophilen zytoplasmatischen- Antik{\"o}rpern (ANCA) assoziiert, die spezifisch gegen konformationelle Epitope auf der Oberfl{\"a}che der Serinprotease hPR3 aus azurophilen Granula neutrophiler Granulozyten gerichtet sind. Die Charakterisierung von ANCA-bindenden Epitopen ist f{\"u}r ein besseres Krankheitsverst{\"a}ndis Unverzichtbar. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde nach einem geeigneten PR3-Homolog gesucht, welches sich durch den gezielten Austausch von Oberfl{\"a}chen- Loops f{\"u}r die Kartierung von ANCA-Epitopen eignet. Zun{\"a}chst wurde die PR3 Aminos{\"a}uresequenz der Primaten Pan troglodytes versus (Schimpanse), Macacca mulatta (Makakke) und Hylobates pileatus (Gibbon) analysiert und die Reaktivit{\"a}t gegen{\"u}ber ANCA mit dem humanen Homolog verglichen. Sowohl Aminos{\"a}uresequenz als auch ANCA-Kreuzreaktivit{\"a}t korrelierten mit der phylogenetischen Distanz zu hPR3. Aufgrund der Bindungseigenschaften von Gibbon-PR3 (gibPR3) wurde dieses Homolog f{\"u}r Epitopstudien herangezogen, da die Aminos{\"a}uresequenz nur geringf{\"u}gig von hPR3 abweicht und die Bindung von monoklonalen Anti-hPR3-Antik{\"o}rpern und WG-Patientenseren im Immunoblot ein deutlich abgeschw{\"a}chtes Signal lieferte oder keine Reaktivit{\"a}t mehr aufwies. F{\"u}r die Epitop-Charakterisierung wurden drei hPR3/gibPR3-Mutanten generiert. Die rekombinante Expression von proPR3 erfolgte in Flp-in HEK 293 Zellen und wurde von dort aus dem Zellkultur-{\"U}berstand gereinigt und mittels Enterokinase konvertiert. Um das Epitopspektrum genau zu analysieren, wurde ein ELISA entwickelt, bei dem PR3 {\"u}ber den C-terminal gelegenen His6-Tag an Nickel-beschichtete Mikrotiterplatten gebunden wurde. F{\"u}r den monoklonalen Anti-hPR3-Antik{\"o}rper MCPR3-2 konnte die Region auf die Aminos{\"a}uren Arg60, Gln63A und Leu90 (Chymotrypsinogen-Nummerierung), das f{\"u}r 12.8 auf Met35, Asn38A, Pro38B und Arg74 der N-terminalen PR3-Dom{\"a}ne eingegrenzt werden. Letztere wurde von der Mehrheit der getesteten ANCA der WG-Patienten erkannt und zeigt somit, dass es sich hierbei um ein krankheitsrelevantes Epitop handelt. Diese Region schließt dabei auch den Bindungsbereich von \&\#945;1-PI ein. Im weiteren konnte gezeigt werden, dass eine Bindung des Antik{\"o}rpers bei gleichzeitiger Anwesenheit von \&\#945;1-PI stark von dessen Konzentration abh{\"a}ngig ist. Bereits bei einer \&\#945;1-PI-Konzentration von 1 mg/ml, konnte eine partielle Antik{\"o}rperbindung beobachtet werden. Sinkt die Konzentration deutlich, so besitzen Anti-hPR3-Antik{\"o}rper die M{\"o}glichkeit an diese zu binden. Somit konkurrieren Antik{\"o}rper und Inhibitor um die PR3-Bindungsstellen. Ein ausgewogenes Protease-Inhibitor-Gleichgewicht ist allerdings f{\"u}r eine kontrollierte Protease-Aktivit{\"a}t notwendig. Ist dieses gest{\"o}rt, so kann es zur Bindung von ANCA an hPR3 auf der Membran von Neutrophilen und deren Aktivierung kommen. Dies hat zur Folge, dass vermehrt proteolytische Enzyme freigesetzt werden, welche durch unkontrollierte enzymatische Aktivit{\"a}t Entz{\"u}ndungsreaktionen und Gewebesch{\"a}digung hervorrufen. Der zweite Teil dieser Arbeit besch{\"a}ftigte sich mit der Charakterisierung einer autosomal-dominant vererbten myofibrill{\"a}ren Myopathie (MFM) in Kombination mit famili{\"a}rer arrhythmogener rechtsventrikul{\"a}rer Kardiomyopathie 7 (ARVD7) einer schwedischen Familie. Durch genomweite Kartierung mittels SNP (single nucleotide polymorphism)-Typisierung (Affymetrix Human Mapping 10K Array) wurde der Locus auf 10q22.3 best{\"a}tigt. Die Region wurde anschließend bis auf 4.1 Mbp zwischen den Markern D10S1645 und D10S1786 eingegrenzt. In diesem Intervall befinden sich 18 Kandidatengene. Nachdem die Protein-kodierenden Exons aller Gene im Krankheitsintervall sequenziert und dennoch keine signifikanten Abweichungen zwischen Patient und der Normalpopulation aufgefallen waren, wurde gezielt nach einer intragenische Deletion gesucht. Hierzu wurde von einem der Patienten zwei Maus-Hybridlinien generiert, die jeweils nur eines der beiden 10-er Homologe des Patienten enthalten. Doch auch hier waren die kodierenden Exons der 18 Gene aus beiden Hybridlinien durch PCR mit gleicher Effizienz und Gr{\"o}ße amplifizierbar, so dass eine intragenische Deletionen mit großer Sicherheit bei allen Genen ausgeschlossen werden konnte. Des weiteren wurde nach SNPs in der transkribierten Sequenz der Kandidatengene gesucht, und die Expression beider Allele f{\"u}r 10 von 18 Kandidatengenen in Muskel-cDNA nachgewiesen. Kleine Ver{\"a}nderungen in nicht-kodierenden Bereichen, Introns, Promotor-Regionen, genomische Ver{\"a}nderungen oder de novo Insertionen sind m{\"o}gliche pathogene Mechanismen, die im weiteren untersucht werden m{\"u}ssen.},
  subject      = {Wegenersche Granulomatose},
  language  = {de}
}