@phdthesis{Mai2005,
  author    = {Mai, Nikola},
  title     = {Expression und Isolierung des BMP-bindenden Proteins Ep45},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-15311},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2005},
  abstract  = {Die BMPs (Bone morphogenetic proteins) sind Zytokine, die in fast allen Tieren exprimiert werden und zur TGF-\&\#946; Superfamilie geh{\"o}ren. Sie spielen eine wichtige Rolle in der Knochenentwicklung, unter anderem auf Grund ihrer F{\"a}higkeit, die Neubildung von Knochen auszul{\"o}sen. Eine weitere Aufgabe der BMPs liegt in der Beeinflussung der Embryogenese. Hier tragen sie zur Differenzierung der einzelnen Keimbl{\"a}tter bei und werden w{\"a}hrend der Organogenese in vielen Organanlagen exprimiert. Ep45, ein Protein aus Xenopus laevis, geh{\"o}rt zur Familie der Serinproteaseinhibitoren und ist ein extrazellul{\"a}rer Ligand von BMP4, ohne jedoch dessen Rezeptorbindung bzw. dessen Aktivit{\"a}t zu beeinflussen. Ep45, auch bekannt unter dem Namen pNiXa, wird in der Embryogenese von Xenopus laevis wirksam: Es induziert die Reifung von Oozyten, kann im weiteren Verlauf in verschiedenen Organanlagen nachgewiesen werden und wird in Zusammenhang gebracht mit Teratogenit{\"a}t, die durch Ni2+ hervorgerufen wird. Um auf die aufwendige Isolierung von Ep45 aus Xenopus-Oozyten bzw. -Embryonen verzichten zu k{\"o}nnen, sollte in dieser Arbeit eine Methode zur rekombinanten Expression und Isolierung von aktivem Ep45 entwickelt werden. Zun{\"a}chst wurde die Expression von Ep45 in E. coli als l{\"o}sliches Einzelprotein mit dem Vektor pET25b(+) angestrebt. Da sich jedoch zeigte, dass das Protein zum Großteil als unsl{\"o}sliche Aggregate in Form von inclusion bodies vorlag, wurden diese pr{\"a}pariert, denaturiert und eine Isolierung von Ep45 durch verschiedene Chromatographie-Verfahren (Kationenaustauschers{\"a}ule, Gelchromatographie) unternommen. Durch die nachfolgenden Renaturierungsversuche konnte jedoch kein aktives Protein gewonnen werden. Zum Nachweis von aktivem Ep45 dienten ein Enzymassay, der auf der Serinproteaseinhibitor-Funktion von Ep45 beruht, sowie ein Bindungsassay. Dieser weist den Ep45-Chymotrypsin-Komplex nach, der bei der Inhibition von Chymotrypsin durch Ep45 entsteht. Als alternatives Expressionssystem kam deshalb das pMal™-Fusionsprotein-System zur Anwendung. Dazu wurde Ep45 an MBP gekoppelt, so dass eine Aufreinigung mittels Chromatographie an einer Amyloses{\"a}ule m{\"o}glich werden sollte. Nach Spaltung durch Faktor Xa sollten die beiden Proteine durch Chromatographie voneinander getrennt werden, so dass schließlich Ep45 als reines aktives Protein vorliegt. Trotz des Einsatzes diverser Chromatographie-Verfahren (Ionentauschers{\"a}ule, hydrophobe S{\"a}ule, Nickels{\"a}ule) gelang keine Isolierung von Ep45. Da in E. coli zwar eine Expression jedoch keine Aufreinigung von aktivem Ep45 gelang, wurde ein Expressionssystem unter Verwendung von Sf9-Zellen (Insektenzellen) eingesetzt. Nach Herstellung des Plasmids pIZT/V5-xEp45 wurden Versuche zur transienten Expression von Ep45 in Sf9-Zellen mittels des InsectSelect™ Systems durchgef{\"u}hrt, die bis zum Abschluss meiner praktischen Arbeit nicht zum Erfolg f{\"u}hrten, aber innerhalb der Arbeitsgruppe weiter bearbeitet werden.},
  language  = {de}
}