TY  - CHAP
A1  - Axelrod, V. D.
A1  - Gorboulev, Valentin G.
A1  - Kutateladze, T. V.
A1  - Barciszewski, J.
A1  - Bayev, A. A.
T1  - The new approach to tRNA primary structure determination : the primary structure of valine tRNA\(^{Val}_{2b}\)
N2  - The new combination of TLC and high voltage electrophoresis on cooling plate is described.We have applied this technique to study of primary structure of tRNA.Preliminary sequence of baker's yeast tRNA^Val_2b is described. New approach to preparation of large tRNA fragments is demonstrated.
KW  - RNS
Y1  - 1976
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-50920
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Gorboulev, Valentin G.
A1  - Kutateladze, Tamara V.
A1  - Barciszewski, Jan
A1  - Axelrod, Vladimir D.
T1  - The separation of  oligonucleotides of baker's yeast valine transfer ribonucleic acid 2b by high-voltage electrophoresis on DEAE-paper and by thin-layer chromatography
N2  - No abstract available
Y1  - 1977
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-32536
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Gorboulev, Valentin G.
A1  - Axelrod, Vladimir D.
A1  - Bayev, Alexander A.
T1  - Primary structure of baker's yeast valine tRNA\(^{Val}_{2b}\)
N2  - The minor form of vallne tBNA from baker's yeaat - tRNA\(^{Val}_{2b}\) - purified by column chromatography was completely digesteft with guanylo-BNase and pancreatic ENase. The products of these digestions were separated by a combination of thin-layer chromatography on cellulose and high voltage electrophoresis on DEAE-paper and then identified. The halves of tRNA Val 2b were prepared by partial digestion with pancreatic Mass and their complete guanylo-BNase and pancreatic ENase, digests were analysed. Basing on the obtained data the primary structure of baker1s yeast tRNA\(^{Val}_{2b}\) was reconstructed.
Y1  - 1977
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-32546
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Kutateladze, T. V.
A1  - Axelrod, V. D.
A1  - Gorboulev, Valentin G.
A1  - Belzhelarskaya, S. N.
A1  - Vartikyan, R. V.
T1  - New procedure of high-voltage electrophoresis in polyacrylamide gel and its application to the sequencing  of nucleic acids
N2  - Fractionation of nucleic acids and their fragments with polyacrylamide gel has been widely applied in sequencing of nucleic acids. Although the conditions of electrophoresis for this purpose have previously been suggested. we have found that polyacrylamide gel electrophoresis at 5000 V (100 V/cm) is possible and effective. An apparatus consisting of a horizontal thermostated plate is used to remove the heat which was formed during the electrophoretic process. The techniques for loading samples on the horizontal thin gel and the procedure for high-voltage gel electrophoresis are described and illustrated by the fractionation of the spleen phosphodiesterase partial digest of tRNA¥~1 as well as by the RNA synthesis by RNA polymerase from E. coli with poly[d(A- T)j as template in the presence of "terminator," 3'-O-methyluridine 5'-triphosphate. This same technique was used for electrophoresis of oligonucleotides on acetylcellulose and was incorporated into a two-dimensional system which was demonstrated by fingerprinting of the guanylo-RNase digest of tRNAT'P from baker's yeast. In the third part of the article a simple technique for the electric trapping of nucleic acids or their fragments from a slab gel on a DEAE-paper sheet is presented.
Y1  - 1979
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-46927
ER  - 
TY  - CHAP
A1  - Viviani, A.
A1  - Lutz, Werner K.
T1  - Modulation of the in vivo covalent binding of the carcinogen benzo(a)pyrene to rat liver DNA by selective induction of microsomal and nuclear aryl hydrocarbon hydroxylase activity
N2  - The influence of microsomal (mAHH) and nuclear (nAHH) aryl hydrocarbon hydroxylase activity on the covalent binding of t:titiated benzo(a)pyrene to rat liver DNA was evaluated in vivo. Induction ofmAHH was obtained after phenobarbitone treatment (180% of control), which increased DNA binding to 210%, but left the nAHH unchanged. mAHH and nAHH were slightly indilced with dieldrin (130% and 120%), but the binding remairred unchanged. The increasing effect of mAHlt as weil as the possibly decreasing effect of nAHH induction on the binding became obvious when the data of 11 individual rats were used to solve the equation Binding = aX(mAHH) + bX(nAHH) + c. Multiple linear regression analysis resulted in positive values for a and c, a negative value for b, and a multiple correlation coefficient R = 0.82. An influence of other enzymes involved in the metabolism of benzo(a)pyrene cannot be excluded. The Study shows clearly that the binding of a foreign compound to DNA in vivo is not only dependent on microsomal enzyme activities but also on nuclear activities even if the latter are considerably lower than those of mic'rosomes.
KW  - DNA
KW  - Benzo(a)pyrene
KW  - DNA-Binding
KW  - Carcinogen
KW  - Enzyme
KW  - Induction
KW  - Aryl Hydrocarbon Hydroxylase
KW  - Rats
KW  - Phenobarbitone
KW  - Dieldrin
Y1  - 1979
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-80132
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Agranovsky, A. A.
A1  - Dolya, V. V.
A1  - Gorboulev, Valentin G.
A1  - Kozlov, J. V.
A1  - Atabekov, J. G.
T1  - Aminoacylation of barley stripe mosaic virus RNA: polyadenylate-containing RNA has a 3'-terminal tyrosine-accepting structure
N2  - Barley stripe mosaic virus (BSMV) RNA which was previously reported to contain poly(A) sequences (Agranovsky et al., 1978) can be specifically esterified with tyrosine in vitro in the presence of an aminoacyl-tRNA synthetase fraction from wheat embryos. All the three RNA components of the BSMV strain with a three-component genome (Norwich) and both RNA components of a two-component strain (Russian) can be tyrosylated. The poly(A)-containing (bound to oligo(dT)-cellulose) and poly(A)-deficient(not bound to oligo(dT)-cellulose) fractions of BSMV RNA display a similar amino acidaccepting ability. The nucleotide sequence which accepts tyrosine is coupled with the intact genomic polyadenylated BSMV RNA. The viral RNA isolated after sucrose density gradient centrifugation under drastic denaturing conditions retains its aminoacylating activity, which suggests that this activity is not due to the presence in a BSMV RNA preparation of a tyrosine tRNA associated with BSMV RNA. Inhibition of aminoacylation of the 3’-oxidized (treated with sodium metaperiodate) BSMV RNA suggests that the tyrosine-accepting structure is localized at the 3’ terminus of BSMV RNA molecules. It is shown that segments of different lengths obtained upon random fragmentation can be tyrosylated. The 3’-terminal (tyrosine-accepting) poly(A)+ segments can be isolated. The shortest segments of viral RNA capable of being aminoacylated [i.e., containing both tRNA-like structure and poly(A)] consists of approximately 150-200 nucleotides. The analysis of the oligonucleotides derived from individual BSMV RNA components labeled with 32P at the 3’ end revealed two types of 3’-terminal sequences different from poly(A). It is suggested that a poly(A) sequence is intercalated between a 3’-terminal tyrosineaccepting structure and the 5’-terminal portion of poly(A)+ BSMV RNA.
Y1  - 1981
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-32566
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Kozlov, J. V.
A1  - Gorboulev, Valentin G.
A1  - Kurmanova, A. G.
A1  - Bayev, Alexander A.
A1  - Shilov, A. A.
A1  - Zhdanov, V. M.
T1  - On the origin of the H1N1 (A/USSR/90/77) influenza virus
N2  - The influenza virus H1N1 (the A/USSR/90/77 strain) that reappeared in 1977 after the H1N1 influenza viruses had disappeared from the human population, is compared with the A/FM/1/47 and the A/FW/1/50 influenza viruses by the method of oligonucleotide mapping of individual segments of the viral RNAs. Seven genes of the A/USSR/90/77 virus appear to be very similar to the corresponding genes of the A/FW/1/50 virus, whereas the gene coding for the M protein displays considerable homology to the corresponding gene of the A/FM/1/47 virus. The data demonstrate that the A/USSR/90/77 strain is a recombinant virus.
KW  - influenza virus ; virion RNA segments ; oligonucleotide mapping ; gene reassortment
Y1  - 1981
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-32556
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Artyukova, E. V.
A1  - Gorboulev, Valentin G.
A1  - Rodionova, N. P.
A1  - Krylov, A. V.
A1  - Atabekov, J. G.
T1  - Comparative study of structural peculiarities and translation of potexvirus RNAs
N2  - Structural peculiarities of the S'-end segments of genomic RNA were studied in F potato virus (F-PV) and white clover mosaic virus (WCMV). The methods of affinity chromatography on oligo(dT) cellulose and oligonucleotide mapping revealed a prolonged (up to 210 nucleotides) polyadenyl sequence at the 3'-end of F-PV RNA. A polyadenyl sequence is missing at the 3'end of WCMV RNA. A study of the translation products of WCMV and F-PV RNAs in a oe11-free protein-synthesizing system derived from rabbit reticulocytes showed that polypeptides electrophoretically comigrating with a structural protein of either virus were synthesized alongside high-molecular-weight polypeptides (M\(_r\)\(\approx\) 180-150 kdaltons).
Y1  - 1985
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-46985
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Rubtsov, P. M.
A1  - Chernov, V. G.
A1  - Gorboulev, Valentin G.
A1  - Parsadanyan, A. S.
A1  - Sverdlova, P. S.
A1  - Chupeeva, V. V.
A1  - Golova, Yu. B.
A1  - Batchikova, N. V.
A1  - Zvirblis, G. S.
A1  - Skryabin, K. G.
A1  - Bayev, A. A.
T1  - Genetic engineering of peptide hormones
N2  - Peptide and polypeptide hormones represent an extensive group of biologically active compounds of important significance for medicine and agriculture. In recent years genetic engineering methods have been used to create strains of microorganisms synthesizing eukaryotic proteins, including hormones and their precursors. The first stage of such developments is the isolation of DNA coding the des~red product. We have accomplished the cloning of the cDNA of a number of polypeptide and peptide hormones of the pituitary of man and domestic animals. The model gene of human calcitonin has also been synthesized and cloned. The obtained genes are being used to develop methods for the microbiological synthesis of human and animal-hormones.
Y1  - 1985
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-46964
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Boriskin, Yu S.
A1  - Desyatskova, R. G.
A1  - Bogomolova, N. N.
A1  - Gorboulev, Valentin G.
T1  - Stability of rubella virus after long-term persistence in human cell line
N2  - Primary infection of HEp-2 cells with rubella virus resulted in non-cytophatic longterm persistent infection. During four years of persistence the virus was produced in sufficient quantities (up to 6 logs PFU/ml) and did not differ from the parental variant in its pathogenicity for BHK-21 or RK-13 cells, or hemagglutinating activity, but formed smaller plaques. Persistent virus preserved the original antigenicity as judged from reciprocal hemagglutination-inhibition or plaque reduction-neutralization tests with polyclonal antisera. Both original and persistent rubella viruses were thermoresistant (T 56° C) and sligthly temperature-sensitive. Clonal analysis revealed presence of ts-mutants among both original and persistent virus clones with different degrees of plating efficiency at 40°/34° C. RNA fingerprinting showed only minor changes in persistent rubella virus.
KW  - Rubella virus
KW  - persistant infection
KW  - cell culture
Y1  - 1986
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-46944
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Zvirblis, G. S.
A1  - Gorboulev, Valentin G.
A1  - Rubtsov, P. M.
A1  - Chernov, B. K.
A1  - Golova, Yu. B.
A1  - Pozmogova, G. E.
A1  - Skryabin, K. G.
A1  - Bayev, A. A.
T1  - Genetic engineering of peptide hormones : III. Cloning of cDNA of porcine growth hormone and construction of gene for expression of hormone in bacteria
N2  - Results are presented of cloning cDNA of procine growth hormone, analysis of its primary structure, and creation of a construction capable of expression of this cDNA in Esqheriahia coti cells. It is shown that in the population of mRNA coding porcine growth hormone, heterogeneity is noted which is manifested not only at the level of the nucleotide sequence, but also is reflected in the amino acid sequence of the mature hormone.
Y1  - 1988
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-46958
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Rubtsov, P. M.
A1  - Oganessyan, R. G.
A1  - Gorboulev, Valentin G.
A1  - Skryabin, K. G.
A1  - Bayev, A. A.
T1  - Genetic engineering of peptide hormones : II. Possible polymorphism of preprolactin in cattle. Data of molecular cloning
N2  - Primary structure is determined of an insertion of a clone isolated from the library of hypophyseal cDNA of cattle by hybridization with a probe specific for prolactin. Analysis of nucleotide sequences showed that in the process of cloning, reorganization occurred in structure of preprolactin cDNA, including an inversion of the 5'-terminal and deletion of the central section of cDNA. Nevertheless, from structure of cDNA, nucleotide sequences can be deduced of extended 5'- and 3'-terminal sections of preprolactin mRNA in cattle with lengths of 257 and 551 nucleotide residues, respectively. When these sequences are compared to those established previously, some differences were found in primary structure. The most important of them is the presence of an additional codon which codes alanine at the position (-22) of the signal peptide. It is suggested that heterogeneity of preprolactin mRNA of cattle in the section coding the signal peptide is the result of alternative splicing, as was shown for preprolactin mRNA in rats.
Y1  - 1988
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-46975
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Tsfasman, I. M.
A1  - Nesmeyanova, M. A.
A1  - Gorboulev, Valentin G.
A1  - Rubtsov, P. M.
A1  - Skryabin, K. G.
T1  - Biosynthesis and secretion of bovine growth hormone in Escherichia coli under the control of the secretory vector containing a promoter and signal sequence of alkaline phosphatase gene
N2  - A recombinant plasmid was constructed containing the gene for bovine growth hormone joinea with the regulatory region and the region coding the signal sequence of the Escherichia coli alkaline phosphatase gene. In conditions of phosphorus starvation, which c~s derepression of alkaline phosphatase, expression was shown of the gene for bovine growth hormone, in addition to partial processing and secretion of protein into periplasm.
Y1  - 1989
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-46932
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Gorboulev, Valentin
A1  - Akhundova, Aida
A1  - Luzius, Heike
A1  - Fahrenholz, Falk
T1  - Molecular cloning of substance P receptor cDNA from guinea-pig uterus
N2  - A cDNA encoding guinea-pig uterine substance P (SP) receptor has been isolated using the homology screening approach. Northern blot analysis reveals that the corresponding mRNA, of approx. 4.8 kb, is expressed in all tissues tested, but predominantly in the uteri of non-pregnant animals; during pregnancy its expression is reduced. The guinea-pig SP receptor was expressed in COS-7 cells and demonstrated relative Iigand affinity in the order: SP >> neurokinin A > neurokinin B.
KW  - Biologie
KW  - Substance P receptor
KW  - G-protein-coupled receptor
KW  - Guinea-pig uterus
KW  - COS cell expression
Y1  - 1992
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-59293
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Gorboulev, Valentin
A1  - Akhundova, Aida
A1  - Büchner, Hubert
A1  - Fahrenholz, Falk
T1  - Molecular cloning of a new bombesin receptor subtype expressed in uterus during pregnancy
N2  - The homology screening approach has been used to clone a new member of the guanine-nucleotidebinding-protein-coupled receptor superfamily from guinea pig uterus. The cloned cDNA encodes a 399-amino-acid protein and shows the highest amino acid similarity to members of the bombesin receptor family; 52% and 47% similarity to the gastrin-releasing-peptide (GRP) receptor and the neuromedin-B receptor, respectively. Bindingexperiments with the stably transfected LLC-PK<sub>1</sub> cell line expressing the new receptor protein confmned the bombesin-like nature of the cloned receptor. The relative order ofligand affinity, GRP = neuromedin C >> neuromedin B, suggests that the cloned cDNA represents the GRP subtype rather than the neuromedin-B subtype of bombesin receptors. Northern-blot analysis of mRNA species from several guinea-pig tissues showed that the mRNA for the new bombesin receptor subtype is expressed mainly in uteri of pregnant animals.
KW  - Biologie
Y1  - 1992
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-59304
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Gorboulev, Valentin
A1  - Büchner, Hubert
A1  - Akhundova, Aida
A1  - Fahrenholz, Falk
T1  - Molecular cloning and functional characterization of V<sub>2</sub> [8-Iysine] vasopressin and oxytocin receptors from a pig kidney cell line (LLC-PK1)
N2  - No abstract available
KW  - Biologie
Y1  - 1993
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-59311
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Gründemann, Dirk
A1  - Gorboulev, Valentin
A1  - Gambaryan, Stepan
A1  - Veyhl, Maike
A1  - Koepsell, Hermann
T1  - Drug excretion mediated by a new prototype of polyspecific transporter
N2  - CATIO~IC drugs of different types and structures (antihistaminics, antiarrhythmics, sedatives, opiates, cytostatics and antibiotics, for example) are excreted in mammals by epithelial cells of the renal proximal tubules and by hepatocytes in the liver<sup>1-4</sup>. In the proximal tubules, two functionally disparate transport systems are involved which are localized in the basolateral and luminal plasma membrane and are different from the previously identified neuronal monoamine transporters and A TP-dependent multidrug exporting proteins<sup>1-3,5-12</sup>. Here we report the isolation of a complementary DNA from rat kidney that encodes a 556-amino-acid membrane protein, OCT1, which has the functional characteristics of organic cation uptake over the basolateral membrane of renal proximal tubules and of organic cation uptake into hepatocytes. OCTl is not homologous to any other known protein and is found in kidney, liver and intestine. As OCTl translocates hydrophobic and hydrophilic organic cations of different structures, it is considered to be a new prolotype of polyspecific transporters that are important for drug elimination.
KW  - Biologie
Y1  - 1994
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-59327
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Gorboulev, Valentin G.
A1  - Akhundova, Aida
A1  - Grzeschik, K.-H.
A1  - Fahrenholz, Falk
T1  - Organization and chromosomal localization of the gene for the human bombesin receptor subtype expressed in pregnant uterus
N2  - The gene encoding the human homologue of the guinea pig uterine bombesm receptor [( 1992) Eur. J. Biochem. 208,405] was isolated from a genomic lambda library by the PCR/homology screening approach. The gene spans more than 4 kb and consists of 3 exons and 2 introns. The deduced amino acid sequence shows about 86% identity to that of guinea pig bombesin receptor. This subtype of bombesin receptor is expressed in the pregnant uterus and in two human tumour cell lines, T47D (ductal breast carcinoma) and A431 (epidermal carcinoma). PCR analysis of genomic DNA from human-mouse cell hybrids allows the cloned gene to be localized to the region q26q28 on chromosome X.
KW  - Bombesin ; Bombesin receptor ; Chromosomal localization
Y1  - 1994
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-32572
ER  - 
TY  - THES
A1  - Arndt, Petra
T1  - Klonierung und funktionelle Charakterisierung von organischen Kationentransportern aus der Rattenniere
T1  - Cloning and functional characterization of organic cation transporters from rat kidney
N2  - Der organische Kationentransport im proximalen Tubulus der Niere spielt eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung der Homöostase der Körperflüssigkeiten und der Ausschleusung von toxischen organischen Kationen. Der Transport von organischen Kationen wird an der Bürstensaummembran durch den H+/organische Kationen-Austauscher vermittelt, während bei dem Transport von organischen Kationen an der basolateralen Membran das nach innen gerichtete negative Membranpotential eine treibende Kraft darstellt. Durch Expressionsklonierung wurde der erste organische Kationentransporter, rOCT1, aus der Rattenniere isoliert. Kurz darauf wurde im Rahmen dieser Arbeit ein zweiter organischer Kationentransporter ebenfalls aus der Ratenniere kloniert. rOCT2 besteht aus 593 Aminosäuren und besitzt 12 putative Transmembrandomänen. Zum funktionellen Vergleich zwischen rOCT1 und rOCT2 wurde das Oozytenexpressionssystem verwendet. In der vorliegenden Arbeit wurde ein pharmakologisches Profil von rOCT2 erstellt. Das Substratsprektrum von rOCT2 ist dem von rOCT1 sehr ähnlich. Die Affinitäten von rOCT2 gegenüber verschiedenen Substanzen wurden direkt mit denen von rOCT1 verglichen. Einerseits fanden wir bei einigen Substraten Unterschiede in den Km- und Vmax-Werten, aber andererseits auch viele Ähnlichkeiten zwischen beiden Transportern. Anionen (z. B. p-Aminohippurat) wurden als neue Gruppe von Inhibitoren für den durch rOCT1- und rOCT2-vermittelten Transport identifiziert. Die Potentialdifferenz ist die treibende Kraft des rOCT1- und rOCT2-vermittelten Transportes. Wir konnten potentialabhängige Veränderungen der Km-Werte von Cholin-induzierten Einwärtsströmen zeigen. Bei dem Austausch von Na+-Ionen gegen K+-Ionen im Reaktionspuffer wurde die Aufnahme von Cholin und MPP durch rOCT2 erniedrigt. Der bidirektionale Transport von MPP wurde gezeigt und trans-Stimulationsexperimente für MPP-Influx und MPP-Efflux durchgeführt, um die Asymmetrie des Transporters zu studieren. Darüberhinaus wurde in der vorliegenden Arbeit die Interaktion von verschiedenen Substraten mit rOCT1 und rOCT2 untersucht und ein kompetitver und nicht-kompetitiver Hemmtyp bei der TEA-Aufnahme gefunden.
N2  - Organic cation transport in the renal tubule is an important physiological function for the maintenance of body fluid homeostasis and detoxification of harmful organic cations. In general, transport of organic cations in brush-border membranes is mediated by the H+/organic cation antiporter, whereas transport of organic cations in basolateral membranes is stimulated by the inside-negative membrane potential. By the expression cloning method, the organic cation transporter rOCT1, which is expressed in rat liver and kidney, was isolated. In 1996 another organic cation transporter from rat kidney, rOCT2, was isolated by homology cloning. rOCT2 was deduced to be a glycoprotein comprised of 593 amino acid residues with 12 putative transmembrane domains. To analyse the functional characteristics of rOCT2 in comparison with rOCT1 we utilized the Xenopus expression system. During this dissertation a pharmacological profile was made for rOCT2. The apparent substrate spectrum of rOCT2 was similar to that of rOCT1. Affinities of rOCT2 against several compounds were directly compared with those of rOCT1. We found differences in Km- and IC50-values for distinct substrates but also a lot of similarities between both transporters. Anions like p-aminohippuric acid were identified as a new group of inhibitors for rOCT1- and rOCT2-mediated transport. The potential difference is the driving force of transport mediated by rOCT1 and rOCT2. We showed the potential-dependent changes of Km-values of choline induced inward currents. Further when extracellular Na+ ions were replaced with K+ ions, the uptake of MPP and choline by rOCT2 was decreased. The bidirectional transport of MPP was shown and trans-sitmulation experiments for MPP influx and efflux were performed to study asymmetry of the transporter. The mechanism of interaction of several substrates with rOCT1 and rOCT2 were investigated and we found competitive and non-competitive inhibition of TEA uptake.
KW  - Ratte
KW  - Niere
KW  - Kation
KW  - Stofftransport <Biologie>
KW  - Molekularbiologie
KW  - rOCT1
KW  - rOCT2
KW  - proximaler Tubulus
KW  - Niere
KW  - Sekretion
KW  - Xenopus laevis
KW  - Oozyte
KW  - Transport
KW  - Inhibition
KW  - Homologieklonierung
KW  - rOCT1
KW  - rOCT2
KW  - proximal tubule
KW  - kidney
KW  - secretion
KW  - Xenopus laevis
KW  - oocyte
KW  - transport
KW  - inhibition
KW  - homology cloning
Y1  - 2000
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-793
ER  - 
TY  - THES
A1  - Kühlkamp, Thomas
T1  - Der plasmamembran assoziierte Transportregulator RS1 bindet Ubiquitin und gelangt in den Zellkern
T1  - The plasma membrane associated transport modifier RS1binds ubiquitin und migrates into the nucleus
N2  - Die vorliegende Arbeit liefert wichtige Erkenntnisse über die subzelluläre Verteilung und die Funktion des RS1-Proteins vom Schwein (pRS1), einem Regulator von Plasmamembran-transportern. Das grün fluoreszierende Protein (GFP) wurde mit pRS1 fusioniert und in LLC-PK1 Zellen exprimiert. Das GFP-pRS1 Fusionsprodukt (96 kD) konnte an der Plasmamembran, im Zytosol und im Zellkern entdeckt werden. Bei GFP-Fusion mit trunkierten pRS1-Proteinen zeigte sich, dass der C-Terminus die Kernlokalisierung beeinflusst. Dagegen wurde die Kernlokalisierung durch eine Trunkierung des N-Terminus nicht gestört. Im C-Terminus des pRS1 konnte von AS 579 bis 616 eine Ubiquitin associated domain (UBA) identifiziert werden, die auch in den anderen bisher bekannten RS1-Proteinen aus Mensch, Kaninchen und Maus konserviert vorliegt. Eine Ubiquitin-Affinitätschromatographie zeigte, dass das pRS1-Protein Ubiquitin auf nicht kovalente Weise bindet. Nach der Trunkierung der UBA-Domäne war keine Wechselwirkung des pRS1-Proteins mit Ubiquitin mehr feststellbar. Ein konserviertes Di-Leucin-Endozytose-Motiv (pRS1 AS 366/67) deutet eine Funktion des pRS1-Proteins bei der Internalisierung von Plasmamembranproteinen an. Deshalb wurde das Endozytoseverhalten von pRS1 überexprimierenden LLC-PK1 Zellen untersucht, wobei sich zeigte, dass diese Zellen eine deutlich höhere Aufnahme des Endozytosefarbstoffes RH 414 aufwiesen als Zellen, die pRS1 nicht überexprimierten. Die in dieser Arbeit gesammelten Daten zum RS1-Protein wurden zusammen mit früher erhobenen Ergebnissen zum RS1-Protein im Rahmen eines Modells zusammengefasst. In diesem hypothetischen Modell wird angenommen, dass RS1 ein Adapterprotein ist, welches die ubiquitinabhängige Endozytose von Plasmamembrantransportern vermittelt und als Signalmolekül in den Zellkern gelangen kann, wo es an der Transcriptionsrepression des SGLT1 beteiligt ist.
N2  - This work discribes investigations about the subcellular distribution and function of the plasma membrane-associated protein RS1, an regulator of plasma membrane transporters like the Na+-D-glucose cotransporter SGLT1 or the organic cation transporter OCT2 (Vehyl et al., 1993; Reinhardt et al., 1999; Valentin et al., 2000). The green fluorescent protein (GFP) was fused to RS1 from pig (pRS1) and expressed in LLC-PK1 cells. The GFP-pRS1 protein could be detected at the plasma membrane, in the cytoplasma and in the nucleus. Expression of various truncated forms of GFP-pRS1 showed that the N-terminal half of pRS1 (amino acids 1-328) is not necessary for the migration of pRS1 into the nucleus. In contrast, truncations of the C-terminus inhibited translocation into the nucleus. The C-terminus of pRS1 contains a conserved ubiquitin associated domain (UBA) at amino acids 579 to 616. Affinity chromatography with ubiquitin-conjungated Sepharose beads showed a noncovalent binding of pRS1 to immobilized ubiquitin, which was abolished in the presence of an excess of free ubiquitin. Further analysis schowed that the C-terminal 111 amino acids were indispensable for ubiquitin binding. A conserved di-leucine signal (pRS1 336/337) is a well known endocytosis motif and points to an involvement of pRS1 in the internalisation of plasma membrane proteins. This hypothesis was supported by the finding of an increased uptake of the intercalating membrane dye RH 414 in a pRS1-overexpressing LLC-PK1 cell line. Based on this findings together with previous data, a model for the physiological role of RS1 was proposed. In this model, RS1 serves as an adaptor which links ubiquitinated plasma membrane transporters such as SGLT1 to the endocytosis machinery. Moreover RS1 migrates into the nucleus and is involved in the transcriptional suppression of SGLT1.
KW  - Ubiquitin
KW  - Carrier-Proteine
KW  - Plasmamembran
KW  - Zellkern
KW  - RS1
KW  - SGLT1
KW  - UBA
KW  - Ubiquitin
KW  - Plasmamembrane
KW  - Zellkern
KW  - Endocytose
KW  - RS1
KW  - SGLT1
KW  - UBA
KW  - ubiquitin
KW  - plasma membrane
KW  - nucleus
KW  - endocytosis
Y1  - 2001
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-1179507
ER  - 
TY  - THES
A1  - Schleyer, Verena
T1  - Expression der Glutamattransporter GLT1 und GLAST im Hippocampus der Ratte während der postnatalen Ontogenese
T1  - Epression of glutamate transporters GLT1 and GLAST in the hippocampus of rat brain during postnatal development
N2  - Glutamat spielt in der Entwicklung des ZNS eine besondere Rolle (z.B. Steuerung der Migration von Proneuronen, Einfluß auf die Ausbildung von Synapsen und Differenzierung von Pyramidenzelldendriten und Proliferation glialer Vorläuferzellen). Durch Regulation der extrazellulären Glutamatkonzentration kommt den Glutamattransportern dabei eine besondere Bedeutung zu. Ziel der vorliegenden Arbeit war deshalb, die postnatale zelluläre und regionale Expression der Glutamattransporter GLT1 und GLAST im Hippocampus der Ratte zu untersuchen, um Rückschlüsse auf ihre Funktion während der postnatalen Ontogenese (Postnataltag 1-60, P1-60) zu ziehen. Dazu wurde nichtradioaktive In-situ-Hybridisierung (ISH) mit Digoxigenin-markierten cRNA-Sonden eingesetzt. Unsere Ergebnisse zeigen, dass beide Transporter vor allem in Gliazellen (besonders Astroblasten/Astrozyten) nachweisbar sind und dass die Expression von GLT1 und GLAST während der Ontogenese der Ratte im Hippocampus unterschiedlich erfolgt. Aus unseren Ergebnissen kann geschlossen werden, dass GLAST und GLT1 eine unterschiedliche Bedeutung während der Ausbildung der hippocampalen Verbindungen haben dürften. Der trisynaptische hippocampale Verbindungsweg entwickelt sich hauptsächlich in der ersten postnatalen Woche. Während dieser Zeit verlagert sich die exzitatorische Funktion in Hippocampusneuronen von GABA auf Glutamat. Diese Transmitterumstellung korreliert zeitlich mit der deutlichen Zunahme der GLT1-Expression im Hippocampus, was auf eine entscheidende Rolle von GLT1 bei der Bildung hippocampaler Verbindungen durch Regulation der extrazellulären Glutamatkonzentration hinweist. Demgegenüber ist kein offensichtlicher Zusammenhang zwischen GLAST-Expression und Transmitterumstellung zu erkennen. Wie in adulten Stadien kommt dem Transporter unter physiologischen Bedingungen auch in der Ontogenese wohl vor allem eine Reservefunktion zu.
N2  - Glutamate plays a critical role in brain development (e.g. influence on migration of proneurons, formation of synapses, differentiation of pyramidal cells and proliferation of glial precursor cells).Via regulation of extracellular glutamate concentrations glutamate transporters are substancially involved in this process. To characterize their function in postnatal development, postnatal cellular and regional expression of the glutamate transporters GLT1 and GLAST were examined by non-radioactive in situ hybridization with digoxigenin-marked cRNA-probes. Our results show that both transporters are mainly expressed in glial cells (astroblasts/astrocytes) and that GLT1 and GLAST exhibit distinct expression in postnatal development of rat hippocampus. This indicates that GLAST and GLT1 play different roles in the formation of hippocampal connections. The trisynaptic hippocampal circuit mainly develops in the first postnatal week. During this time excitatory function in hippocampal neurons is switched over from GABA to glutamate. This transmitter switch is closely time-related to a striking increase of GLT1-expression in hippocampus, pointing out to a pivotal role of GLT1 in the formation of hippocampal connections via regulation of extracellular glutamate concentration. Opposite to that there is no obvious relation between GLAST-expression and transmitter switch. As in adult brains, under physiological conditions this transporter may only provide additional transporter capacity.
KW  - Hippocampus
KW  - Glutamattransporter
KW  - In-situ-Hybridisierung
KW  - Ratte
KW  - Entwicklung
KW  - hippocampus
KW  - glutamate transporters
KW  - development
KW  - rat
KW  - in situ hybridization
Y1  - 2001
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-3707
ER  - 
TY  - THES
A1  - Arbeiter, Anja Katrin
T1  - Charakterisierung der Bindung des Stressproteins Alpha-B-Crystallin an kardiale Myofibrillen unter Ischämie
T1  - Characterization of the binding of the stress protein Alpha-B-crystallin to cardiac myofibrils under ischemia
N2  - Prolongierte Isch&auml;mieperioden des Herzens f&uuml;hren zu struktureller Sch&auml;digung der Kardiomyozyten, d.h. einer Desorganisation und Zerst&ouml;rung des kontraktilen und plasmalemmalen Zytoskeletts, welche sich final durch Verlust an Kontraktilit&auml;t und Ruptur der Plasmamembran manifestieren. Stressproteine k&ouml;nnen an die Komponenten des Zytoskelettes binden und durch Konformationsschutz der isch&auml;mischen Sch&auml;digung entgegenwirken. In vorangegangenen Untersuchungen wurde gezeigt, dass es unter Isch&auml;mie zu einer Translokation des konstitutiv in hoher Konzentration vorkommenden kardialen Stressproteins aB-Crystallin vom Zytosol an die Myofibrillen kommt. Dabei f&uuml;hren bereits kurzdauernde Isch&auml;mieperioden zu einer kompletten Umverteilung von aB-Crystallin in die Z/I-Region des Sarkomers. Es war das Ziel dieser Arbeit, diese Bindung von aB-Crystallin an Strukturproteine im Z/I-Banden Bereich n&auml;her zu charakterisieren und aB-Crystallin ultrastrukturell zu lokalisieren. Durch Immunogoldmarkierung konnte aB-Crystallin ultrastrukturell im Herzen unter globaler Isch&auml;mie in einer Linie parallel zur Z-Scheibe etwa in der Mitte der halben I-Bande lokalisiert werden. Diese Zone entspricht dem Bereich, der als N-Linie bezeichnet wird. In der Frage der in vivo-Bindungspartner von aB-Crystallin waren daher in erster Linie Komponenten der I-Bande, d.h. Aktin und Titin in Betracht zu ziehen. Z-Scheiben Proteine wie a-Actinin treten dagegen in den Hintergrund. Um Anhaltspunkte &uuml;ber die Bindungsst&auml;rke des Stressproteins aB-Crystallin an kardiale Myofibrillen unter Isch&auml;mie zu erhalten, wurden isch&auml;mische Myofibrillen aus dem Rattenherz mit hochmolaren Salzl&ouml;sungen und chaotropen Substanzen behandelt. Dabei konnte eine sehr hohe Bindungsaffinit&auml;t von aB-Crystallin an die Myofibrillen festgestellt werden. Die myofibrill&auml;re Bindung zeigte sich resistent gegen&uuml;ber 1M KCl, 1M NaSCN und 2M Harnstoff, erst 2M NaSCN und 4M Harnstoff, die eine Zerst&ouml;rung der myofibrill&auml;ren Integrit&auml;t bewirken, verm&ouml;gen die aB-Crystallin-Bindung zu l&ouml;sen. Aktin dagegen lie&szlig; sich bereits durch 0,5M NaSCN-L&ouml;sung von den Myofibrillen extrahieren, Bedingungen, unter denen aB-Crystallin noch fest an die Myofibrillen gebunden blieb. Aktin scheidet somit als in vivo-Bindungspartner von aB-Crystallin aus. Dieses Ergebnis immunhistochemischer Untersuchungen konnte auch mit biochemischer Methodik (Immunreplikanalyse) verifiziert werden. Titin zeigte sich wie aB-Crystallin resistent gegen&uuml;ber den meisten der oben aufgef&uuml;hrten Salzl&ouml;sungen. Eine deutliche Extraktion von Titin aus den Myofibrillen konnte erst durch Behandlung mit 2M NaSCN sowie 4M Harnstoffl&ouml;sung beobachtet werden, das Extraktionsverhalten entsprach somit dem von aB-Crystallin. Einen Hinweis auf eine Assoziation von aB-Crystallin mit Titin lieferte der Nachweis von aB-Crystallin in isolierten Titinfraktionen aus isch&auml;mischen Herzen. Der direkte Beweis f&uuml;r eine aB-Crystallin-Titin-Interaktion konnte im Rahmen dieser Arbeit jedoch nicht erbracht werden. Bindungsstudien, die zwischen ausgew&auml;hlten nativen, in vitro translatierten Titindom&auml;nen und aus der Linse isoliertem aB-Crystallin durchgef&uuml;hrt wurden, waren negativ. Dies ist m&ouml;glicherweise dadurch bedingt, dass aB-Crystallin erst unter Isch&auml;mie mit Titin interagiert und in vitro Kofaktoren ben&ouml;tigt werden. Durch eine Bindung an I-Banden Abschnitte des Titinmolek&uuml;ls k&ouml;nnte aB-Crystallin eine kardioprotektive Funktion erf&uuml;llen, indem es unter Isch&auml;mie stabilisierend auf das Filamentsystem einwirkt.
N2  - Prolonged ischemic periods of the heart lead to structural damage of the cardiomyocytes, i.e. disorganization and destruction of the cellular cytoskeleton with final loss of contractility and rupture of the plasma membrane. Stress proteins can bind to components of the cellular cytoskeleton and play a protective role during various kinds of stresses. Previous studies showed a translocation of the cardiac stress protein áB crystallin from the cytosol, there occurring in constitutive high concentrations, to the myofibrils under ischemia. Already short ischemic periods lead to a complete translocation of áB crystallin into the Z/I region of the myofibrils. The purpose of the present study was to identify the localization of áB crystallin during ischemia at the ultrastructural level and to obtain further information about myofibrillar components that may serve as binding sites for áB crystallin during ischemia. Under global ischemia áB crystallin could be located by immunogold-labelling in the heart in a narrow zone of the I-band parallel to the Z-disk (area of the N2-line).The restriction of áB crystallin to this N2-line indicates binding of áB crystallin to either titin or components of actin filaments. Actin filaments and actin associated proteins such as tropomyosin or troponin complex are not likely candidates for áB crystallin binding because actin became completely extracted of the myofibrils after treatment of cryostat sections of ischemic rat myocardium with 0,5M NaSCN, conditions where áB crystallin and titin remained unchanged.The myofibrillaric binding of áB crystallin and titin resisted extraction with 1M KCl, 1M NaSCN and 2M urea, only 2M NaSCN and 4M urea, which cause a destruction of the myofibrillaric integrity, were able to disrupt the áB crystallin binding. These results of immunocytochemistry could be verified biochemically (immunoblotting). They indicate association of áB crystallin with titin the only remaining non-actin or actin-binding cytoskeletal component of I-bands outside Z-disks. Further evidence for binding of áB crystallin to titin was obtained by dot-blot assays in which biotinylated áB crystallin was demonstrated to bind to a titin-enriched fraction of pig myocardium immobilized on nitrocellulose. Furthermore this titin-enriched fraction was shown to copurify with áB crystallin. However dot-blot binding studies between several in-vitro translated titin domains and purified áB crystallin did not show any detectable binding. These negative results obtained by in vitro binding studies do not exclude interaction between titin fragments and áB crystallin in vivo. The absence of in vitro interaction is possibly due to a different three dimensional structure of the in vitro expressed titin fragments or to the absence of specific ischemia-induced cofactors. Binding of áB crystallin to titin during cardiac ischemia could serve to stabilize titin against denaturation and might provide an endogenous mechanism to delay ischemic damage by stabilizing this critical I-band region of titin with its elastic properties.
KW  - aB-Crystallin
KW  - Titin
KW  - Stressprotein
KW  - Ischämie
KW  - Myokard
KW  - aB-crystallin
KW  - titin
KW  - stress protein
KW  - ischemia
KW  - myocardium
Y1  - 2001
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-4337
ER  - 
TY  - THES
A1  - Daigeler, Adrien
T1  - Die Bedeutung von Rho-Proteinen für Migration, Zellkontaktbildung und Aktinfilamentdifferenzierung in Endothelzellen
T1  - Rho-proteins regulate migration, cell adhesion and stressfibers in endothelial cells
N2  - Das Endothel verfügt im wesentlichen über drei dynamische Funktionseinheiten zur Migration und Zellkontaktbildung: Ein intrazelluläres Gerüst, bestehend einerseits aus den sogenannten Stressfasern, welche die Zelle durchziehen und vornehmlich an Zell-Zell-Kontakten und Zell-Matrix-Kontakten anhaften und so der Zelle Stabilität geben, und andererseits aus kontraktilen Aktin-Myosinbündeln, welche die Zelle befähigen, sich fortzubewegen oder ihre Form zu ändern, beispielsweise Ausläufer zu bilden. Zell-Zell-Kontakte, die es den Zellen ermöglichen, fest aneinander zu haften und sich so einerseits gegenseitig zu stützen und andererseits eine regulierbare Barriere zwischen intravasalem Raum und Interstitium zu bilden. Zell-Matrix-Kontakte, welche die Zelle fest mit dem Untergrund verankern und ein Unterspülen der Zelle verhindern. Besonders während der Migration der Endothelzelle unterliegen diese Systeme ständigem Auf- und Abbau. Diese Funktionseinheiten werden durch Rho-Proteine reguliert. Man unterscheidet drei wichtige Vertreter dieser Gruppe: Rac, CDC42 und RhoA. Es wurde die Prenylierung von Proteinen und damit auch die Prenylierung von Rho-Proteinen durch den HMG-CoA-Reduktase-Hemmer Lovastatin unterdrückt. In einer zweiten Versuchsserie wurden alle Rho-Proteine unselektiv durch Toxin-B, einem Toxin aus Clostridium difficile, und anschließend selektiv RhoA durch C3-Toxin aus Clostridium botulinum inaktiviert. Es wurden die Effekte auf Primärkulturen von Endothelzellen aus dem Truncus pulmonalis des Schweins, besonders im Hinblick auf Migration, Stressfasersystem, Zell-Zell- und Zell-Matrix-Kontakte, mit Hilfe immuncytochemischer Methoden beobachtet. Es konnte gezeigt werden, daß die Rho-Proteine wesentlich für die Bildung von Zellausläufern, wie zum Beispiel Lamellopodien, und die Migration in Endothelzellen sind. Zudem konnte belegt werden, daß Aufbau und Aufrechterhaltung des Aktinfilamentsystems und des kontraktilen Apparates der Endothelzellen im wesentlichen über das geranylierte RhoA reguliert werden. Die Effekte der unselektiven Rho-Protein-Hemmung unterschieden sich hier kaum von denen der selektiven RhoA-Hemmung. Auch die Unterdrückung der Geranyl-Prenylierung zeigte vergleichbare Ergebnisse. Die Aufrechterhaltung der Zell-Zell-Kontakte ist allerdings RhoA-unabhängig, da es trotz selektiver RhoA-Hemmung durch C3-Toxin nicht zur Auflösung der Zell-Zell-Kontakte kam. Diese werden vielmehr über Rac und/oder CDC42 gesteuert, denn erst durch die Blockierung aller Rho-Proteine durch Toxin-B kam es zur Lückenbildung zwischen den Zellen. Auch hier spielt die Geranylierung der Rho-Proteine eine wichtige Rolle, da die Geranylierungshemmung ähnliche Effekte wie die Hemmung durch Toxin-B zeigte. Die Ausbildung und Aufrechterhaltung der Fokalkontakte erfolgt im wesentlichen auch über die geranylierten Rho-Proteine, wobei RhoA hier die entscheidende Rolle zuzukommen scheint. Somit konnte in dieser Arbeit die entscheidende Rolle der Rho-Proteine und im speziellen die des RhoA-Proteins bei der Regulation wesentlicher Funktionseinheiten der Endothelzelle aufgezeigt werden.
N2  - The effects of Lovastatin, Clostridium difficile toxin B and Clostridium botulinum toxin C3 on endothelial cells of porcine pulmonary trunk were analized. Lovastatin is a well known hydroxymethylglutaryl coenzyme A (HMG-CoA) reductase inhibitor, that prevents isoprene synthesis and thereby lipid modification of Rho proteins carboxy terminus, which is essential for membrane association and activation. Toxin B, the causative agent of antibiotic associated pseudomembraneous colitis, inactivates the Rho proteins Rho, Rac and CDC 42 by glucolysation. C3 toxin, the causative agent of botulism, selectively inactivates Rho by adenosine diposhate ribosylation. Effects of these inhibitors on migration, stressfibres, adherens junctions and focal adhesions were observed by immunocytochemical means and interpreted with regard to their dependency on Rho proteins. Results: Prenylation of Rho proteins is essential for maintainance as well as for rearrangement of the filamentous actin system and migration in porcine endothelial cells. Toxin B, that inhibits Rho, Rac and CDC42 prevented migration completely. Injection of C3-toxin TRITC-Phalloidin staining revealed a complete breakdown of filamentous actin in endothelial cells. Polymerization as well as maintainance of filamentous actin is dependent on prenylated Rho proteins, especially Rho. Treatment of endothelial cells with Lovastatin did not have an evident effect on distribution of Catenins. The prenylation of Rho proteins seems to be not essential for keeping mature adherens junctions intact. Treatment with toxin B induced a disruption of adherens junctions. Catenins and VE-Cadherin were arranged discontinuous between adjacent cells. Large gaps between resting and migrating cells developed. Selective inhibition of Rho by injection of C3 toxin did not cause a change in Catenin or VE-Cadherin distribution. Therefore we conclude that not Rho, but Rac or CDC42 are necessary to uphold continuity of cell contacts. Focal adhesions were reduced under Lovastatin treatment. Toxin B and C3-toxin prevented assembly and maintainance of focal adhesion contacts. Therefore we conclude that Rho plays the crucial role for focal adhesion regulation in endothelial cells.
KW  - Endothel
KW  - Rho
KW  - Rac
KW  - CDC42
KW  - Migration
KW  - Stressfasern
KW  - Aktin
KW  - Zellkontakte
KW  - endotelium
KW  - Rho
KW  - Rac
KW  - CDC42
KW  - migration
KW  - stress fibers
KW  - actin
KW  - contacts
Y1  - 2001
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-1180716
ER  - 
TY  - THES
A1  - Dziewior, Frank
T1  - Messung der intrazellulären Ca2+-Konzentration in Gefäßendothelzellen unter rheologischer Beanspruchung
T1  - Measurement of intracellular Ca2+-concentration in vessel endothelial cells subjected to rheological demand
N2  - Die den Zellstoffwechsel und das Zytoskelett betreffenden Adaptationsvorgänge in Endothelzellen unter rheologischer Beanspruchung sind von besonderem klinischen Interesse, da Gefäßwandschäden eine entscheidende pathogenetische Relevanz bei der Entstehung vaskulärer Erkrankungen wie z.B. der Arteriosklerose zukommt. Der intrazelluläre Signalweg, über den die Zelle einen rheologischen Reiz in eine entsprechende Zellantwort umsetzt, ist bisher weitgehend ungeklärt geblieben, wobei eine Erhöhung der zytosolischen Calciumkonzentration als Signalgeber diskutiert wurde. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit ist es gelungen, einen Messplatz zu etablieren, der es gestattet, Veränderungen in der zytosolischen Calciumkonzentration in kultivierten Endothelzellen nach Applikation von Ca2+-erhöhenden Agonisten, Calciumionophoren sowie während rheologischer Beanspruchung in Echtzeit zu dokumentieren. Die Eignung des verwendeten rheologischen Systems für Scherstressexperimente konnte durch die Beobachtung der für Endothelzellen unter rheologischer Beanspruchung typischen zytoskelettalen Umbauvorgänge im Sinne einer Neuordnung der Aktinfilamente mit der Ausbildung von Stressfasern gezeigt werden. Erstmalig konnte dabei auch die Reaktion mikrovaskulärer Endothelzellen der MyEnd-Zelllinie der Maus auf Scherstressbeanspruchung gesehen werden. Bei diesen Zellen konnte eine Vermehrung des F-Aktin-Gehaltes beobachtet werden, im Gegensatz zu kultivierten Endothelzellen des Truncus pulmonalis des Hausschweins blieb aber eine signifikante Bildung von Stressfasern aus. Diese unterschiedliche Verhalten ist wahrscheinlich der andersartigen Zellmorphologie der MyEnd-Zellen zuzuschreiben. Es konnte in zwei verschiedenen Endothelzellsystemen gezeigt werden, daß Gefäßendothelzellen den Kontakt mit verschiedenen endogenen Stimuli bzw. Calciumionophoren mit einer zytosolischen Calciumerhöhung unterschiedlichen Ausmaßes beantworten. Bei einsetzendem oder sich verstärkenden Flüssigkeitsscherstress konnte von uns hingegen keine Calciumantwort beobachtet werden. An der Induktion zytoskelettaler Umbauvorgänge scheint Calcium als Botenstoff in den hier untersuchten Zellsystemen also nicht primär beteiligt zu sein
N2  - The adjustment processes in endothelial cells under rheological demand induced by changes in cell metabolism are of particularly clinical interest, as vessel wall damage has a decisive influence on formation of vascular deseases as e.g. atherosclerosis. The intracellular signal pathway the cell uses to transmit a rheological stimulus into a corresponding cell answer has previously remaind unclarified. In this publication we were able to establish a measuring technique that allows to document changes in cytosolic free calcium in the presence of Ca2+-increasing agonist, calcium ionophores as well as during rheological demand. The suitability of the used rheological system could be proved by observation of the cytoskeleton reorganization processes, that are typical for endothelial cells under rheological demand. A reorientation of actin filaments and formation of shear stress fibers could be observed. For the first time we could see in this context the reaction of microvacular endothelial cells of the mice MyEnd-population on rheological demand. In these cells we could notice an increase of F-actin, but in contrast to cultivated pulmonary endothelial cells of the pig we could not observe a significant formation of shear stress fibers. This different behaviour is probably due to the different cell morphology of MyEnd cells. In two different endothelial cell systems could be shown that vessel endothelial cells answer on stimulation with varying endogeneous agonists and calcium ionophores with an elevation of cytosolic free calcium. No increase in cytosolic free calcium could be shown subsequently to starting or increasing rheological demand. In the investigated cell populations calcium seems not to be involved as a messenger for cytoskeletal reorganization.
KW  - Endothel
KW  - Calcium
KW  - Scherstress
KW  - Stressfasern
KW  - Aktin
KW  - Arteriosklerose
KW  - endothelium
KW  - calcium
KW  - shear stress
KW  - shear stress fibers
KW  - actin
KW  - atherosclerosis
Y1  - 2001
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-1181128
ER  - 
TY  - THES
A1  - Hein, Charlotte Barbara
T1  - Expression der Glutamattransporter GLT1 und GLAST im Gyrus dentatus der Ratte nach Läsion der Regio entorhinalis
T1  - Glutamate transporter expression in astrocytes of the rat dentate gyrus following lesion of the entorhinal cortex
N2  - Die hochaffine Glutamataufnahme in Neurone und Gliazellen des ZNS, die von unterschiedlichen Transportern vermittelt wird, spielt eine wichtige Rolle für die Entfernung des Neurotransmitters Glutamat aus dem Extrazellularraum. Die Glutamataufnahme ist notwendig, um das Transmittersignal zu beenden und eine rezeptorvermittelte Übererregung von Neuronen zu verhindern (siehe Kanai et al., 1993). In den vergangenen Jahren wurden die cDNAs von fünf unterschiedlichen Subtypen von Glutamattransportern kloniert: GLT1 oder EAAT2 (Pines et al., 1992), GLAST oder EAAT1 (Storck et al., 1992), EAAC1 oder EAAT3 (Kanai & Hedinger, 1992), EAAT4 (Fairman et al., 1995) und EAAT5 (Arriza et al., 1997). GLT1, GLAST und EAAC1 werden im gesamten ZNS exprimiert (Kanai & Hedinger, 1992; Pines et al., 1992; Storck et al., 1992; Rothstein et al., 1994; Torp et al., 1994, 1997; Chaudry et al., 1995; Lehre et al., 1995; Schmitt et al., 1996, 1997; Velaz-Faircloth et al., 1996; Berger & Hediger, 1998). EAAT4 bzw. EAAT5 scheinen jedoch vorwiegend auf das Kleinhirn (Fairman et al., 1995; Furuta et al., 1997; Dehnes et al., 1998) bzw. die Retina (Arriza et al., 1997) beschränkt zu sein. In vivo antisense Methoden zeigten, dass vor allem die Glutamattransporter GLT1 (Glutamattransporter 1) und GLAST (Glutamat/Aspartat-Transporter) für die Niedrighaltung der extrazellulären Glutamat-Konzentrationenen zuständig sind (Rothstein et al., 1996). Bestätigt wurden diese Ergebnisse durch Untersuchungen an Mäusen, bei denen GLT1 gentechnisch ausgeschaltet wurde. Diese Tiere weisen erhöhte Glutamatkonzentrationen im Gehirn, tödliche Krampfanfälle und neuronale Degeneration im Hippocampus (CA1) auf (Tanaka et al., 1997). Untersuchungen über die zelluläre Expression von GLT1 und GLAST bei adulten Tieren zeigten, dass beide Transporter fast ausschließlich in Astrozyten und Bergmanngliazellen lokalisiert sind (GLT1: Danbolt et al., 1992; Levy et al., 1993; Rothstein et al., 1994; Lehre et al., 1995; Schmitt et al., 1996; Milton et al., 1997; GLAST: Lehre et al., 1995; Chaudry et al., 1995; Schmitt et al., 1997). Studien über die regionale Verteilung von GLT1 und GLAST im ZNS der Ratte ergaben, dass beide Transporter stark im Hippocampus exprimiert werden. Die Transporterproteine sind hier vor allem in Astrozyten von Stratum lacunosum-moleculare des Ammonshorns (CA) und Stratum moleculare des Gyrus dentatus lokalisiert (Schmitt et al., 1996, 1997). In diesen Schichten endet der glutamaterge Tractus perforans (Ottersen & Storm-Mathisen, 1989) (Abb. 1). Dieser entspringt im entorhinalen Cortex und gelangt von dort zum ipsilateralen Hippocampus (bis zu 95% der Fasern) (Raisman et al., 1965; Nafstad, 1967; Hjorth-Simonsen & Jeune, 1972; Scheff, 1989). In den äußeren zwei Dritteln des Stratum moleculare des Gyrus dentatus werden 85-90% aller Synapsen von den Fasern des Tractus perforans gebildet (Scheff, 1989). Aus diesem Grund kann diese Region als überwiegend glutamaterges Terminationsfeld angesehen werden.
N2  - The glutamate transporter GLT1 and GLAST localized in astrocytes are essential in limiting transmitter signaling and restricting harmful receptor overstimulation. To show changes in the expression of both transporters following lesion of the entorhinal cortex (and degeneration of the glutamatergic tractus perforans), quantitative microscopic in situ hybridization (ISH) using alkaline-phosphatase-labelled oligonucleotide probes was applied to the outer molecular layer of the hippocampal dentate gyrus of rats (termination field of the tractus perforans). Four groups of rats were studied: sham-operated controls, and animals 3, 14 and 60 days following unilateral electrolytic lesion of the entorhinal cortex. The postlesional shrinkage of the terminal field of the perforant path, ipsilateral to the lesion side, was determined and considered in the evaluation of quantitative ISH data. Statistical analysis revealed that ipsilateral to he lesion side there was a significant decrease of the GLT1-mRNA at every postlesional time-point and of the GLAST-mRNA at 14 and 60 days postlesion. The maximal decrease was ~45% for GLT1 and ~35% for GLAST. In the terminal field of the perforant path contralateral to the lesion side, no significant changes of ISH labelling were measured. The results were complemented by immuncytochemical data achieved using antibodies against synthetic GLT1 and GLAST peptides. In accordance with ISH results, there was an obvious decrease of GLT1 and GLAST immunostaining in the terminal field of the perforant path ipsilateral to the lesion side. From these data we conclude, following a lesioning of the entorhinal cortex, the loss of glutamatergic synapses in the terminal field of the perforant path resulted in a strong downregulation of glutamate trasnporters in astrocytes. The decrease of synaptically released glutamate or of other neuronal factors could be involved in this downregulation.
KW  - GLT1
KW  - GLAST
KW  - Glutamat
KW  - in situ Hybridisierung
KW  - Immunzytochemie
KW  - GLT1
KW  - GLAST
KW  - glutamate
KW  - in situ hybridization
KW  - immuncytochemistry
Y1  - 2002
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-3978
ER  - 
TY  - THES
A1  - Wiegand, Johannes Tobias Martin
T1  - Einfluß der extrazellulären Ca2+-Konzentration und des Aktinfilamentsystems auf die homophile Interaktion von VE-Cadherin
T1  - Modulation of the homophilic interaction of VE-cadherin by cytoskeleton tethering and free Ca2+-concentration
N2  - Die Barriereeigenschaften des Gefäßendothels werden durch Verschluß- und Adhärenskontakte vermittelt. Das Ca2+-abhängige Zelladhäsionsmolekül VE-Cadherin vermittelt in Adhärenskontakten die Adhäsion benachbarter Endothelzellen. Es wurde vermutet, daß die extrazelluläre Ca2+-Konzentration und das intrazelluläre Aktinfilamentsystem die Adhäsionseigenschaften von VE-Cadherin verändern können. Daher wurden diese Einflußfaktoren mit Hilfe der Laserpinzetten-Technik untersucht. Hierzu wurden Latex-Mikroperlen mit rekombinanten VE-Cadherin-Fc-Molekülen beschichtet, die damit an VE-Cadherin-Moleküle von Endothelzellen binden und Zell-Zell-Kontakte simulieren konnten. Es zeigte sich, daß die ausschließlich durch VE-Cadherin vermittelte Interaktion zwischen Mikroperlen und Endothelzellen direkt von der extrazellulären Ca2+-Konzentration abhängig war und sich durch eine s-förmige Titrationskurve beschreiben ließ: Die Bindungshäufigkeit der Mikroperlen war bei Ca2+-Konzentrationen nahe 0,0 mM gering (26-27 %), nahm ab 0,8 mM stark zu (38 %) und erreichte bei 1,8 mM ein Maximum (65 %). Halbmaximale Bindung (KD) wurde bei 1,1 mM Ca2+ erreicht. Die Bindung war hochkooperativ (Hill Koeffizient nH = 4,6). Um die Eigenschaften des Aktinfilamentsystems zu verändern, wurden die Zellen mit Cytochalasin B, Cytochalasin D und dem Ca2+-Ionophor A 23187 inkubiert. Dabei nahm die Bindungshäufigkeit der Mikroperlen deutlich gegenüber Kontrollbedingungen ab. Es wurde gefolgert, daß ein intaktes Aktinfilamentsystem unmittelbar die Interaktion zwischen VE-Cadherin-Molekülen stärkte. Die Ergebnisse dieser Arbeit liefern damit neue Erkenntnisse über die Eigenschaften von VE-Cadherin: Die Adhäsion dieses Moleküls wird im physiologischen Ca2+-Bereich reguliert und ist direkt von einem intakten Aktinfilamentsystem abhängig. Es ist vorstellbar, daß die durch VE-Cadherin vermittelten Barriereeigenschaften des Endothels in vivo durch ähnliche Mechanismen reguliert werden. Ein Abfall der Ca2+-Konzentration im Interzellularspalt unter den für die Adhäsion kritischen Wert von 1,1 mM könnte durch Agonist-vermittelte Öffnung von Ca2+-Kanälen erfolgen. Eingeströmtes Ca2+ könnte seinerseits über Aktivierung von Gelsolin zur Fragmentation von Aktinfilamenten führen und so die Adhäsion weiter schwächen.
N2  - The vascular endothelium is the primary barrier between the blood compartment and the bodies interstitium. Its barrier function is mediated by tight junctions and adherens junctions. The calcium dependent cell adhesion molecule VE-cadherin is responsible for cell-cell adhesion in adherens junctions. Assuming that the extracellular calcium concentration and the intracellular actin filament system can influence the adhesion properties of VE-cadherin these variables were investigated using the laser tweezer technique. Therefore, polystyrene beads were coated with purified recombinant VE-cadherin-Fc molecules, which could bind to endothelial VE-cadherin and simulate cell-cell contacts. The solely VE-cadherin mediated interaction between polystyrene beads and endothelial cells was directly dependent on the extracellular calcium concentration. It was low at extracellular calcium concentrations close to 0,0 mM (26-27 %), increased with rising calcium concentrations (38 % at 0,8 mM) and reached a maximum at 1,8 mM calcium (65 %). Semi-maximum binding (KD) was achieved at 1,1 mM calcium. The interaction was highly cooperative (Hill-coefficient nH= 4,6). The properties of the actin filament system were influenced incubating the endothelial cells with cytochalasine B, cytochalasine D and with the calcium ionophor A 23187. In presence of these substances the VE-cadherin mediated binding between polystyrene beads and cells obviously decreased. Therefore, an intact actin cytoskeleton seems to directly strengthen the interaction between VE-cadherin molecules. Taken together these results demonstrate that the interaction between VE cadherin molecules is regulated within physiological calcium concentrations und directly dependent on an intact actin cytoskeleton. It is possible that similar regulation mechanisms are present in vivo. A decrease of the extracellular calcium in the intercellular cleft below the critical concentration of 1,1 mM could be caused by an agonist mediated opening of calcium channels. The calcium influx could lead to an actin fragmentation via the protein gelsolin and further weaken the cellular adhesion.
KW  - VE-Cadherin
KW  - Zelladhäsion
KW  - Adhärenskontakte
KW  - Endothel
KW  - VE-cadherin
KW  - cell adhesion
KW  - adherens junction
KW  - endothelium
Y1  - 2002
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-3386
ER  - 
TY  - THES
A1  - Löser, Andreas
T1  - Herstellung und Charakterisierung von Antikörpern gegen die Geschmacksrezeptoren T1R1 und T1R2
T1  - Production and characterisation of antibodies versus the taste receptors T1R1 and T1R2
N2  - Gustducin ist ein G-Protein, das bei der Geschmackswahrnehmung von "süss" und "bitter" eine Rolle spielt. Es wurde auch im Magen-Darm-Trakt entdeckt. Die Geschmacksrezeptoren T1R1 und T1R2 sind zu 10-20% mit Gustducin auf der Zunge coexprimiert. Kommen auch sie im Magen-Darm-Trakt vor ?
N2  - Gustducin is a G-protein, which plays an important role in the taste perception of "sweet" and "bitter". It was also detected in cells of the GIT. The two taste receptors T1R1 and T1R2 are up to 20% coexpressed with gustducin in the tongue. Can they be detected in the GIT, too?
KW  - Gustducin
KW  - T1R1
KW  - T1R2
KW  - Geschmacksrezeptor
KW  - Gustducin
KW  - T1R1
KW  - T1R2
KW  - Taste receptor
Y1  - 2002
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-6000
ER  - 
TY  - THES
A1  - Oßwald, Christina
T1  - Fettsucht  mit erhöhter D-Glukose-Absorption im Dünndarm durch Inaktivierung des Regulatorproteins RS1 bei Mäusen
T1  - Mice without the regulatory protein RS1 exhibit increased D-glucose reabsorption in small intestine and develop obesity
N2  - RS1 ist ein 67-68 kD großes, ubiquitär exprimiertes Protein, das sich an der Innenseite der Plasmamembran befindet und in den Zellkern wandern kann. Durch immunhistochemischen Untersuchungen an Dünndarmschnitten der Maus konnte RS1 das erste Mal in dieser Arbeit im Kern und an der Membran von Enterozyten gezeigt werden. RS1 wird von einem intronlosen Single Copy Gen kodiert und ist fähig Ubiquitin über eine Ubiquitin-assoziierte (UBA) Domäne zu binden. Es reduziert die Konzentration einiger Proteine in der Plasmamembran. Durch Expressionsversuche in Xenopus Oozyten wurde gezeigt, dass RS1 die Menge des Na+-D-Glukosekotransporters SGLT1 in der Plasmamembran transkriptionsunabhängig reduziert. Entsprechend seiner dualen Lokalisation beteiligt sich RS1 aber auch an der Transkriptionsregulation im Zellkern. In der vorliegenden Arbeit konnten Informationen über die physiologische Funktion des membranassoziierten Regulatorproteins RS1 gewonnen werden. Nach Erstellung einer RS1-knock-out Maus wurde sichergestellt, dass ein erfolgreiches Rekombinationsereignis stattgefunden hatte und RS1 tatsächlich nicht mehr exprimiert wurde. Die RS1-knock-out Mäuse waren postnatal lebensfähig, vermehrten sich gut und entwickelten eine Fettsucht mit 30 % mehr Körpergewicht, 80 % mehr Fett und um 40 % vergrößerten Fettzellen. Bei den transgenen Mäusen war weder die Nahrungsaufnahme gesteigert, noch die motorische Aktivität verringert. In der Bürstensaummembran des Dünndarmepithels konnte bei den RS1-knock-out Mäusen die siebenfache Menge an Protein des Na+-abhängigen D-Glukosekotransporters SGLT1 detektiert werden, während die Konzentration des passiven Glukosetransporters GLUT2 in der basolateralen Membran nicht verändert war. Die Zunahme der SGLT1-Proteinmenge war posttranskriptional bedingt. Bei der RS1-knock-out Maus wirkt sich der in Oozyten beobachtete Effekt an der Plasmamembran aus, während der an konfluenten LLCPK1 Zellen gezeigte Effekt im Zellkern nicht zum Tragen kommt. Die transgenen Tiere resorbierten die doppelte Menge an D-Glukose im Dünndarm. Das spricht dafür, dass bei der RS1-knock-out Maus der „turnover“ des SGLT1 beeinflusst sein muss, da die siebenfache SGLT1-Proteinmenge einem verdoppelten Transport über den SGLT1 gegenübersteht. Die RS1-knock-out Mäuse zeigten normale Insulinspiegel und reguläre oralen Glukosebelastungstests. Bei gefütterten Mäusen waren die Serumleptinspiegel ähnlich wie bei Wildtypmäusen, die typische Reduzierung des Serumleptinspiegel konnte bei den Mäusen ohne RS1 aber nicht beobachtet werden. Untersuchungen an Fettzellexplantaten ergaben, dass die Sekretion von Leptin bei RS1- knock-out-Explantaten erhöht war, während die Leptinsynthese und die insulinabhängige Regulation der Leptinsekretion nicht verändert waren. Mit der RS1-knock-out Maus wurde ein neues Fettsuchtmodell geschaffen. RS1 spielt eine physiologisch wichtige Rolle bei der Regulation der D-Glukoseaufnahme im Darm. Der visceralen Adipositas liegt wahrscheinlich eine gesteigerte Nahrungsutilisation durch die verbesserte Glukoseaufnahme über den SGLT1 im Darm zugrunde. Die gesteigerte Glukoseabsorption ist ursächlich für den Anstieg der Fettmasse. Die Fettzellen vergrößern sich und sezernieren dann mehr Leptin. Es ist davon auszugehen, dass die RS1-knock-out Mäuse eine veränderte Nahrungsutilisation aufgrund der verbesserten Glukoseaufnahme im Dünndarm aufweisen. Die Adipositas demzufolge ein sekundärer Effekt. Gleichzeitig kann aber nicht ausgeschlossen werden, dass RS1 direkt auf die Zellen des weißen Fettgewebes wirkt und bei Wildtypmäusen die Sekretion des Leptins aus Vesikeln hemmt.
N2  - RS1 is a 67-68-kDa ubiquitously expressed protein, which is localized below the plasma membrane and within the nucleus. In this work, by immunohistochemistry on small intestine of wildtype mice, RS1 protein could be located to nucleus and plasma membrane of enterocytes the first time. An intronless single copy gene encodes RS1. RS1 is able to bind ubiquitin with an ubiquitin associated (UBA) domain, reduces concentration of some proteins in the plasma membrane. Coexpression experiments with RS1 and SGLT1 demonstrated that RS1 decreased the plasma membrane concentration of SGLT1 in Xenopus laevis oocytes. These effects were independent of transcription. In addition, consistent with the dual localization of RS1, transcriptional regulation has been observed in the nucleus. This work tries to elucidate the biological role of the plasma membrane–associated regulatory protein RS1. We generated RS1 knock-out mice and exploited them for experimental approaches. After generating RS1-knock-out mice, we verified correct homologous recombination and lack of expression of RS1 gene product. RS1-knock-out mice are viable, breed well, and are obese. Their body weight is increased by 30 %, body fat by 70 %, and mean fat cell volume by 40 % compared with wildtype animals. However, neither food intake was increased nor the motor activity was reduced in RS1-knock-out mice. In brush-border membranes of small intestine, the amount of protein of the Na+-dependent D-glucose transporter SGLT1 was increased sevenfold whereas protein expression of the glucose transporter GLUT2 did not differ. The increased amount of SGLT1 protein was not associated with higher expression of mRNA levels, indicating that regulation occurs on posttranscriptional level. At variance with the transcriptional upregulation of SGLT1 observed in confluent LLC-PK1 cells with reduced RS1 expression, the small intestinal upregulation of SGLT1 in RS1-knock-out mice is an effect at the plasma membrane, observed after expression in oocytes. The capacity of small intestinal D-glucose uptake in RS1-knock-out mice was 2fold increased compared to wildtype. This was due to a 7fold posttranscriptional upregulation of SGLT1 protein. The data suggest that the turnover of SGLT1 is changed. Plasma insulin levels were normal in RS1-knock-out mice. Plasma levels of glucose responded adequately upon oral glucose loading. In fed mice lacking RS1, serum leptin was similar as in wildtype, however, the typical starvation-induced reduction of serum leptin was not observed. In fat tissue explants of RS1-knock-out mice, leptin secretion was increased whereas expression of leptin as well as insulindependent regulation of leptin secretion were not changed. The RS1-knock-out mouse represents a novel model of obesity. RS1 plays a physiologically important role of regulation of D-glucose absorption in small intestine. Enhanced food utilization as a consequence of increased glucose absorption in the small intestine accounts for visceral type of adipositas of RS1-knock-out mice, probably. The increased glucose absorption leads to the rise in fat mass. The fat cells become larger and secret more leptin.
KW  - Fettsucht
KW  - Glucose
KW  - Darmresorption
KW  - Molekulargenetik
KW  - Zuckeraufnahme
KW  - Na+-DGlucosekotransporter
KW  - SGLT1
KW  - Adipositas
KW  - Regulatorprotein
KW  - sugar uptake
KW  - SGLT1
KW  - obesity
KW  - regulatory protein
KW  - Na+-glucosecotransporter
Y1  - 2003
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-8000
ER  - 
TY  - THES
A1  - Bahr, Chris
T1  - Untersuchungen zur Expression und subzellulären Lokalisation von Isoformen des Adaptorproteins Kanadaptin
T1  - Expression and subcellular localization of isoforms of the adaptor protein kanadaptin
N2  - Auf der Suche nach Bindeproteinen des renalen HCO3-/Cl- Anionenaustauschers 1 (renAE1) wurde 1998 von Chen et al. in der Maus das Protein Kanadaptin entdeckt. Immunzytochemisch ließ sich Kanadaptin in der Niere des Kaninchens nur im Zytoplasma des Sammelrohrepithels nachgewiesen. In renAE1-exprimierenden, säuresezernierenden Schaltzellen (A-Schaltzellen) beobachtete man eine zusätzlich vesikuläre Immunfluoreszenz. Eine Immunfluoreszenz der basolateralen Membran, wie sie für renAE1 typisch ist, wurde nicht entdeckt. Aufgrund der Tatsache, dass es sich bei den granulären Strukturen um renAE1-positive Vesikel handelte, wurde von Chen et al. postuliert, dass Kanadaptin am Transport von renAE1 zur basolateralen Plasmamembran säuresezernierender Schaltzellen beteiligt ist. Kanadaptin wurde wenige Jahre später in nicht renAE1-exprimierenden, kultivierten Zellen auch im Zellkern detektiert. Die nukleäre Translokation erfolgte abhängig von Importin a/b und von einer aminoterminalen Kernlokalisationssequenz (NLS). In der vorliegenden Arbeit wurde die Expression von Kanadaptin detailiert untersucht. In allen uns zur Verfügung stehenden humanen Zelllinien (z. B. U-373, SW-480 und Hep-G2, A-431, MCF-7, PC-3) wurde Kanadaptin sowohl auf Protein- als auch auf Transkriptionsebene (RT-PCR) nachgewiesen. In Mäuseembryonen wurde Kanadaptin im Western-Blot erstmals am 9. Embryonaltag detektiert. An gefriergetrockneten Epon-Semidünnschnitten der Rattenniere wurde bei immunzytochemischen Untersuchungen überraschenderweise eine besonders starke Immunreaktivität in epithelialen Zellen des proximalen Tubulus gefunden, nicht aber im Sammelrohrepithel, einschließlich der renAE1-exprimierenden A-Schaltzellen. In allen Kanadaptin-positiven Zellen war die Immunfluoreszenz von granulärer Struktur. Eine nukleäre Immunreaktion, wie sie für kultivierte Zellen beschrieben wurde, ließ sich nicht beobachten. Mit Hilfe eines gegen die Cytochromoxidase Untereinheit I gerichteten Antikörpers konnten die granulären Strukturen als Mitochondrien identifiziert werden. Durch Änderung der Fixierungs- und Permeabilisierungsbedingungen konnte in kultivierten Zellen neben der nukleären Lokalisation Kanadaptin immunzytochemisch auch in Mitochondrien nachgewiesen werden. Immunelektronenmikroskopische Untersuchungen zeigten schließlich, dass Kanadaptin in Mitochondrien lokalisiert. Auch in Mitochondrien kultivierter Zellen und im Darmepithel der Ratte wurde Kanadaptin biochemisch nachgewiesen. Neben dem in verschiedenen Geweben/Zellen der Ratte und des Menschen detektierten Kanadaptin mit einem Molekulargewicht von 57 kD wurde aus retinsäure-behandelten menschlichen teratokarzinomen Hodenzellen (NT2/D1 Zellen) eine neue 89 kD-Isoform von Kanadaptin isoliert. Beide Kanadaptin-Isoformen sind stark homolog zueinander und besitzen eine fast identische Domänenstruktur. Gegenüber dem Kanadaptin der Maus enthält die menschliche Isoform jedoch eine aminoterminale Extension von 264 Aminosäuren sowie eine 25 Aminosäuren umfassende karboxyterminale Insertion. Innerhalb der aminoterminalen Extension konnte eine Gabelkopfdomäne (FHA-Domäne) identifiziert werden. FHA-Domänen sind phosphorylierungsabhängige Protein-Protein-Bindedomänen und finden sich hauptsächlich in nukleären Proteinen. Basierend auf diesen Erkenntnissen, lag der Fokus im zweiten Teil der Arbeit auf Untersuchungen zur subzellulären Lokalisation von humanem Kanadaptin, mit besonderer Berücksichtigung des FHA-Domänen-enthaltenen Aminoterminus. Hierzu wurde die humane Kanadaptin-cDNA aus retinsäurebehandelten NT2/D1-Zellen mit Hilfe der RT-PCR kloniert und in eukaryontische Expressionsvektoren inseriert. Subzelluläre Lokalisations-untersuchungen an transient transfektierten Zellen ergaben, dass die menschliche Isoform im Zellkern lokalisiert. Weitere Lokalisationsstudien zeigten, dass die nukleäre Akkumulation der Kanadaptin-Isoformen durch unterschiedliche NLSs reguliert wird. So zeigten frühere Untersuchungen, dass die Translokation vom Kanadaptin der Maus fast vollständig von der aminoterminalen NLS1 abhängig ist (Hübner et al., 2002). Im Gegensatz dazu war die nukleäre Lokalisation der humanen Kanadaptin-Isoform NLS1 unabhängig. Den größten Einfluß zeigte die karboxyterminale NLS2. Ein Grund dafür ist möglicherweise eine zusätzliche karboxyterminale Insertion, die die humane Kanadaptinisoform gegenüber dem Kanadaptin der Maus besitzt. Diese könnte dazu führen, dass die karboxyterminale NLS2 für die Kerntranslokationsmaschinerie besser zugänglich ist. Die Untersuchungen zeigten darüber hinaus, dass der FHA-Domäne enthaltene Aminoterminus möglicherweise an nukleäre Strukturen bindet.
N2  - Mouse kanadaptin (mKan) has recently been identified as a cytoplasmic adaptor protein reported to bind to the kidney HCO3-/Cl- anion exchanger 1 (kAE1). Interestingly, mKan was found in the nucleus of cultured cells. Nuclear translocation of mKan depends on a nuclear localization signal (NLS) and is mediated by members of the importin family. In this study we have shown by Western-blot analysis and RT-PCR that kanadaptin is expressed in all cultured cells tested (e. g. U-373, SW-480 and Hep-G2, A-431, MCF-7, PC-3). Expression of kanadaptin was also detected by Western-blot analysis early in embryonic development. In the kidney of the rat the most intense immunofluorescence for kanadaptin was found in cells of the proximal tubule. Immunostaining revealed strong signals for kanadaptin in association with mitochondria. However, nuclear staining, as it has been described for cultured cells, was not observed. In order to reveal mitochondrial localization of kanadaptin in cultured cells, the protocol for permeabilization was changed. Dependent on the type of the protocol used for fixation/permeabilization of cultured cells kanadaptin was found either in nuclei or in mitochondria. That kanadaptin is not simply attached to the mitochondrial surface was demonstrated by immunoelectron microscopy, which showed intra-mitochondrial localization of kanadaptin. Apart from the immunocytochemical studies, mitochondrial localization of kanadaptin was additionally demonstrated by immunoblotting of mitochondrial fractions obtained from cultured cells an epithelial cells of rat intestine. Recently, a new 85 kD isoform of mKan was isolated from retinoic acid (RA) treated human teratocarcinoma cells (NT2/D1 cells). HumKan and mKan display a conserved domain structure. Additionally, humKan contains an amino-terminal extension of 264 amino acids. This extension harbours a forkhead associated (FHA) domain. FHA domains are diverse protein-protein interaction modules known to be involved in nuclear signalling and DNA binding. This prompted us to isolate the cDNA encoding humKan from RA-induced NT2/D1 cells by RT-PCR and to assess its subcellular distribution in cultured cells, using full-length humKan with or without green fluorescent protein (GFP) as a fusion tag, as well as truncation derivatives thereof. We found full-length humKan with and without GFP-tag to be exclusively nuclear. Additionally, the studies revealed, that nuclear accumulation of humKan differs from that of mKan. While nuclear accumulation of mKan is dependent on the aminoterminal NLS, NLS1, nuclear translocation of humKan seems to occure through the carboxy-terminal NLS, NLS2. Beside the amino-terminal extension, humKan additionally contains a carboxy-terminal insertion of 25 amino acids near NLS2, which could possibly account for the differences of NLS-dependent nuclear translocation of humKan vs. mKan. The subcellular localization studies also revealed that the FHA-Domain containing amino-terminus of humKan may contain a nuclear retention sequence.
KW  - Kanadaptin
KW  - Genexpression
KW  - kanadaptin
KW  - renAE1
KW  - Retinsäure
KW  - teratokarzinome Zellen
KW  - FHA-Domäne
KW  - kanadaptin
KW  - kAE1
KW  - retinoic acid
KW  - teratocarcinoma cells
KW  - FHA domain
Y1  - 2003
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-5310
ER  - 
TY  - THES
A1  - Ulzheimer, Jochen C.
T1  - Funktionelle Charakterisierung der Transportproteine für Organische Kationen rOCT1 und hOCT2 unter besonderer Berücksichtigung der cis-/trans-Asymmetrie von rOCT1
T1  - Functional Characterization of the Transport Proteins for Organic Cations rOCT1 and hOCT2 - with Special Focus on the cis-/trans-Asymmetry of rOCT1
N2  - rOCT1 und hOCT2 sind zwei homologe Transportproteine für organische Kationen, die in Niere und Leber den ersten Schritt der transepithelialen Sekretion von Metaboliten und Xenobiotika vermitteln. Eines ihrer wesentlichen Charakteristika ist neben der Potentialabhängigkeit die Polyspezifität hinsichtlich Transportsubstraten und Hemmstoffen. Beide Transporter können als Uniporter klassifiziert werden, d.h. sie besitzen keine obligate Kopplung an ein Austausch- oder Cosubstrat wie z.B. Natrium, Protonen oder andere organische Kationen. Darüberhinaus zeigen sie das für Transportproteine typische und von Kanälen distinkte Charakteristikum der trans-Stimulierbarkeit. Mit rOCT1 konnten erstmals für einen Prototypen der Transportersuperfamilie SLC22 nähere Aufschlüsse über den Transportmechanismus erhalten werden. Zum einen wurde nachgewiesen, daß rOCT1 eine direktionale Asymmetrie besitzt, d.h. unter Sättigungsbedingungen besteht eine kinetische Bevorzugung der Transportrichtung von extra- nach intrazellulär um den Faktor zwei bis fünf. Zum anderen wurden anhand von rOCT1 neue Erkenntnisse zum Bindungs- und Interaktionsverhalten von Hemmstoffen und Transportsubstraten in Abhängigkeit von der Transportrichtung gewonnen. Hierbei erscheint das bisherige Modell von topologisch festgelegter kompetitiver und allosterischer Hemmung zu stark vereinfacht und nicht zutreffend. Die Bindung von Transportsubstraten und die dadurch induzierten Konformationsänderungen scheinen selbst die Bindungseigenschaften von Hemmstoffen in mehreren Zuständen zu beeinflussen. Auch scheinen Transport- und Ionenleitfähigkeit von OCT zu differenzieren zu sein. Zur Klärung der Fragestellungen wurde das Expressionsmodell Xenopus-Oozyte durch die Etablierung der sogenannten Effluxmethodik funktionell und methodisch wesentlich erweitert.
N2  - rOCT1 and hOCT2 are two homologous transport proteins for organic cations mediating the first step of transepithelial secretion of metabolites and xenobiotics in kidney and liver. Major common characteristics are potential dependence and polyspecificity for substrates and inhibitors. Both transporters may be classified as uniporters, which means that they are not obligatorily coupled to exchange or cotransport of a second substrate as e.g. sodium, protons or other organic cations. Further they display trans-stimulation as a core characteristic of transporters distinguishing them from channels. rOCT1 is the first prototypic member of the novel superfamily of transporters SLC22 to be investigated for its transport mechanism. It could be shown that rOCT1 displays a directional asymmetry in that the transport direction from the extracellular to the intracellular space is kinetically favoured by a factor of two to five. Further, novel findings could be obtained regarding binding and interaction of inhibitors and transportable substrates in dependence of the transport direction. These findings suggest the topologically defined allosteric and competitive inhibition models to be too simplistic and not applicable. Binding of transport substrates and hereby induced conformational changes seem to alter the binding properties of inhibitors in the respective orientation states. Beyond that, transport and ionic conduction charcteristics of OCT should be distinguished. For this investigation the expression system Xenopus oocyte has been substantially expanded in functional and methodological regards by establishing and optimizing efflux methods.
KW  - organische Kationen
KW  - Membrantransport
KW  - Ratte
KW  - trans-Stimulation
KW  - Asymmetrie
KW  - organic cations
KW  - membrane transport
KW  - rat
KW  - trans-stimulation
KW  - asymmetry
Y1  - 2003
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-6444
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Drenckhahn, Detlev
A1  - Ewald, Jörg
A1  - Hübner, Stefanie
A1  - Wissemann, Volker
T1  - Forum Geobotanicum Vol. 1 (2004)
N2  - Forum geobotanicum ist eine elektronische Plattform, deren Zielsetzung darin besteht, neue Erkenntnisse der geobotanischen Forschung in der Europäischen Union mit Schwerpunkt Mitteleuropa umfassend zu verbreiten. Das Journal befasst sich mit allen Fragen von Verbreitung, Ökologie, Morphologie und Taxonomie von Gefäßpflanzen und soll das gesamte Spektrum der Geobotanik von molekularbiologischen Aspekten bis zu Umwelt- und Naturschutzfragen abdecken. Der Hauptfokus liegt auf der Publikation von Originaluntersuchungen und Übersichtsartikeln sowie Behandlung aktueller Fragen des Naturschutzes. Die Zielgruppen sind Personen mit Allgemeinkenntnissen in der Botanik und Floristik sowie Spezialisten auf den Gebieten der Geobotanik und Pflanzensystematik. Das Journal soll keine Zeitschrift in Druckform ersetzen, sondern eine Ergänzung zu den traditionellen Publikationsorganen bilden. Der Vorteil der Zeitschrift liegt in ihrer Flexibilität und raschen Publikationszeit nach Begutachtung der eingereichten Manuskripte und den Möglichkeiten, in größerem Umfang Fotografien und andere Abbildungen zu veröffentlichen. Der Vorteil einer elektronischen Zeitschrift besteht weiterhin darin, dass die Veröffentlichungen weltweit jedermann sofort zugänglich sind. Viele durchaus wichtige Untersuchungen aus dem Bereich der Geobotanik erscheinen in lokalen Publikationsorganen, wie Jahrbüchern und Heimatkalendern, oder auch im Eigenverlag. Da solche Veröffentlichungen bibliographisch kaum erfasst werden, können sie auch nicht in adäquater Weise wahrgenommen werden. Forum geobotanicum soll ermöglichen, dass auch solche Publikationen in einer Literaturrubrik bekannt gemacht werden und ggf. nach Klärung von Copyright-Fragen als Supplemente der Zeitschrift ins Netz gestellt werden. Forum geobotanicum nutzt die Vorteile des Internets, indem es abrufbare Hilfen, wie ein Verzeichnis von Adressen, Pflanzenlisten etc. zur Verfügung stellt. Insgesamt soll die Kommunikation zwischen Geobotanikern in Mitteleuropa erleichtert und eine Kommunikationsplattform etabliert werden, die die Aktivitäten auf dem gesamten Wissenschaftsgebiet stimuliert. Das Journal ist uneigennützig und für Autoren und Benutzer kostenfrei. Für die Kostendeckung sind Sponsoren erwünscht, denen eine begrenzte Möglichkeit zur Darstellung eingeräumt werden kann. In der Anfangsphase wird das Journal von einem kleinen Herausgebergremiumbetrieben. Sollte sich Forum geobotanicum erfolgreich weiter entwickeln, ist an eine Erweiterung des Herausgebergremiums auf Experten aus allen Nationen des mitteleuropäischen Raums gedacht. Um eine langfristige Verfügbarkeit der Publikationen zu gewährleisten, wird jeder Jahrgang von Forum geobotanicum ausgedruckt, gebunden und mit CDs versehen an ausgewählte Universitätsbibliotheken, Landes- und Staatsbibliotheken Deutschlands und wichtiger Städte Mitteleuropas zur Archivierung und Ausleihe versandt.
N2  - Forum geobotanicum is an electronic journal devoted to disseminate information concerning geographical distribution, ecology, morphology, taxonomy and conservation of vascular plants in the European Union with a main focus on middle Europe. It covers from molecular biology to environmental aspects. The focus is to publish original papers, reviews and announcements for the educated generalist as well as the specialist in this broad field. Forum geobotanicum does not aim to supplant existing paper journals, but will be much more flexible in format, publication time and world-wide distribution than paper journals. Many important studies are being currently published in local journals and booklets and some of them are published privately. Hence, these studies will become aware to only a limited readership. Forum geobotanicum will encourage authors of such papers to submit them as special issues of the journal. Moreover, the journal is planning to build up an E-mail-address section to support communication between geobotanists in Europe. The editors are optimistic that this electronic journal will develop to a widely used communication forum that will help to stimulate activities in the entire field of geobotany in middle Europe. To overcome problems of long term archivation of articles published electronically in Forum geobotanicum, print versions of each volume of the journal including CDs will be delivered freely to selected university libraries and state libraries in middle Europe.
KW  - Geobotanik ; Pflanzengeographie
Y1  - 2004
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-37927
VL  - 1(2004)
ER  - 
TY  - THES
A1  - Popp, Christian
T1  - Identifizierung von Aminosäuren als Teile der Substratbindungstasche des Kationentransporters 1 der Ratte (rOCT1) und Interaktion des rOCT2 mit der schwachen Base Chinin
T1  - Aminoacids critical for substrate transport of rat organic cation transporter 1 and interaction of rOCT2 with the weak base quinine
N2  - Zusammenfassungen 83 5 Zusammenfassungen 5.1 Zusammenfassung Durch Expressionsklonierung wurde 1994 der erste organische Kationentransporter, rOCT1, aus der Ratte isoliert (Gründemann et al., 1994). 1999 wurde eine Aminosäure in der 11. Transmembrandomäne von rOCT1 entdeckt, welche Teil der Substratbindungstasche dieses Transporters war (Gorboulev et al., 1999). Zielsetzung der vorliegenden Arbeit war es weitere funktionell relevante Aminosäuren zu identifizieren. Ein Vergleich der „Helical Wheels“ aller 12 hypothetischen Transmembrandomänen zeigte eine Akkumulation von 5 OCT und OCTN spezifischen Aminosäuren in der vierten Transmembrandomäne auf einer Seite. Bei diesen Aminosäuren handelte es sich um K215, W218, Y222, T226 und V229. Es wurden verschiedene Punktmutationen an diesen Positionen eingeführt. Es zeigte sich mit Hilfe radioaktiv markierter Substrate von rOCT1, dass selbst Substitutionen durch strukturell verwandte Aminosäuren bei den flankieren Aminosäuren zu einem Ausfall des rOCT1 vermittelten Substrattransport führte. Weiterhin schien an Position 218 für den rOCT1- vermittelten Transport von TEA eine aromatische Aminosäure von großer funktioneller Relevanz zu sein. Wir vermuten hier eine Kationen p-Elektronen Interaktion des aromatischen Ringsystems des Tryptophans mit der positiven Ladung des TEA. Versuche mit den Mutanten des Tyrosins 222 zeigten ebenfalls Änderungen bei den Transportraten und Affinitäten verschiedener Substrate. Eine Kationen-p Interaktion konnte ausgeschlossen werden, jedoch war die Affinität der Mutante Y222F zum TPeA um einen Faktor 20 gegenüber dem Wildtyp erhöht. Weiterführende Untersuchungen mit der Zwei- Elektrodenspannungsklemme zeigten unterschiedliche Affinitäten des TPeA zum Wildtyp im Vergleich zum mutierten Protein in seiner nach außen bzw. nach innen gerichteten Konformation. War die Form der Inhibierung des TEA-induzierten Stromes durch TPeA beim Wildtyp kompetitiv, so zeigte sie bei der Mutante einen nicht-kompetitiven Charakter. Die Mutante T226A zeigte ebenfalls Änderungen in Affinität und Selektivität. Bei allen transportierenden Mutanten zeigte sich, dass der Transport von MPP nicht oder kaum verändert war, hingegen wurden sehr starke Änderungen der Transportcharakteristika von TEA gefunden, was auf verschiedene Substratbindungsstellen in rOCT1 hinweist. Diese Versuche zeigen deutlich die funktionelle Relevanz und die Beteiligung der mutierten Aminosäurepositionen an der Substratbindetasche von rOCT1. In Versuchen, in welchen Chinin als Inhibitor des rOCT2 vermittelten Transports genutzt wurde, passierte Chinin mittels Diffusion in seiner ungeladenen Form die Oozytenmembran und hemmte rOCT2 von der Innenseite. Dies könnte der Grund für die nicht-kompetitive Form der Inhibition der TEA-Aufnahme durch Chinin sein. Diese Versuche wurden dadurch bestätigt, dass die protonierte Form des Chinins eine kompetitive Form der Inhibition zeigte und den Transporter von außen hemmte.
N2  - The first organic cation transporter was cloned from rat (rOCT1) in 1994 by using the expression cloning technique (Gründemann et al., 1994). In 1999 it was found that one of the aminoacids in the 11th transmembranedomain of rOCT1, is part of it’s substrate binding pocket (Gorboulev et al., 1999). It was the aim of this thesis to identify more aminoacids of functional relevance for this transport protein. A comparison of all 12 helical wheels of the transporter showed, that there is an accumulation of 5 OCT and OCTN specific aminoacids at one side of the a-helix. These aminoacids were K215, W218, Y222, T226 and V229. Different single point mutations have been generated at these positions. Using radiolabeled substrates for rOCT1, the experiments showed, that even a substitution by a structural related aminoacid at the flanking aminoacids resulted in a failure of substrate transport. For TEA transport it has been suggested that the aminoacid at position 218 should have aromatic properties. We therefor suggest a cation-p interaction between the aromatic ringsystem of W218 and the positive charge of TEA. Experiments with mutations in position Y222 also showed differences in transport rates and affinities referring to the wildtype using different substrates. A cation-p interaction could be excluded, but it was shown, that there was a 20fold increased affinity of TPeA for the mutant Y222F. Further experiments utilizing the two electrode voltage clamp technique showed different affinities for wildtype rOCT1 in comparison to the mutated protein in its outward and inward conformation. The wildtype showed a competitive type of inhibition for TPeA inhibited TEA current, the mutant showed a non-competitive type of inhibition. The mutant T226A also showed changes in affinity and selectivity. In all transporting mutants we found no or lowest changes in the transport characteristics of MPP, but very big changes in the transport characteristics of TEA, an indication for different binding sites for these substrates. The experiment clearly showed, that these five aminoacids are of functional relevance for rOCT1 transport. In experiments using quinine as inhibitor of rOCT2 mediated transport quinine in it’s uncharged form passed the oocyte membrane by diffusion and inhibited rOCT2 from the inside. This might be the reason for the non-competitive type of inhibition, using quinine as the inhibitor for TEA uptake. This hypothesis was confirmed when we showed that the type of inhibition changed into the competitive type, when we used the protonated form of quinine.
KW  - Ratte
KW  - Kation
KW  - Carrier-Proteine
KW  - Chinin
KW  - Substratspezifität
KW  - rOCT
KW  - organischer
KW  - Kationentransporter
KW  - Chinin
KW  - Mutationsanalyse
KW  - rOCT
KW  - organic
KW  - Cationentransporter
KW  - Quinine
KW  - Mutationanalysis
Y1  - 2004
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-12349
ER  - 
TY  - THES
A1  - Meier-Stiegen, Anna Sofia
T1  - Lokalisierung und Charakterisierung von Zellkontaktproteinen im olfaktorischen Epithel
T1  - localisation and characterisation of cell adhesion proteins in olfactory epithelium
N2  - Ziel der vorliegenden Arbeit war die Lokalisierung und Charakterisierung von Zellkontaktproteinen im olfaktorischen Epithel. Hierzu wurde die Riechschleimhaut der Ratte für immunhistochemische, elektronenmikroskopische und biochemische Experimente aufbereitet. Nachdem das Erscheinungsbild der verschiedenen Interzellularkontakte im histologischen Schnitt charakterisiert worden war, wurde durch die Detektion von Transmembranproteinen, zytoplasmatischen Plaqueproteinen und spezifischen Markermolekülen die genaue zelltypspezifische Zusammensetzung der Zellkontakte dargestellt.
N2  - localisation and characterisation of cell adhesion proteins in olfactory epithelium
KW  - Zellkontaktproteine
KW  - olfaktorisches Epithel
KW  - Lokalisierung
KW  - Charakterisierung
KW  - cell adhesion proteins
KW  - olfactory epithelium
KW  - localisation
KW  - characterisation
Y1  - 2004
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-12209
ER  - 
TY  - THES
A1  - Hamm, Katharina
T1  - Untersuchung über die scherstressabhängige Induktion des platelet-derived growth factor mit Hilfe eines Reportergen-Assays an transfizierten Endothelzellen
T1  - Experiments about sherstress dependend induction of PDGF in transfected endothelial cells
N2  - Untersuchung über PDGF und seine Reaktionskinetik an transfizierten Endothelzellen bei Scherstress
N2  - about PDGF and sherstress in transfected endothelial cells
KW  - PDGF- Scherstress- Endothelzellen
KW  - PDGF- sherstress- endothelial cells
Y1  - 2004
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-13793
ER  - 
TY  - THES
A1  - Redel, Andreas
T1  - Charakterisierung der kardialen Funktion des Stressproteins alpha-B-Crystallin am isolierten Papillarmuskel der Maus
T1  - Characterisation of the cardiac function of the stress protein alpha-B-Crystallin in isolated murine papillary muscles
N2  - Eine familiäre Myopathie und Kardiomyopathie, der eine Missense-Mutation des alpha-B-Crystallin-Gens zugrunde liegt, weist auf eine wichtige Bedeutung des Stressproteins alpha-B-Crystallin im Herzen hin. Die chaperone-ähnlichen Eigenschaften von alpha-B-Crystallin und die unter kardialer Ischämie zu beobachtende schnelle Translokation vom Zytosol an das elastische Titin-Filamentsystem lassen eine protektive Rolle von alpha-B-Crystallin unter Stressbedingungen vermuten. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, eine eventuelle kardioprotektive Funktion von alphaB-Crystallin durch die Charakterisierung alpha-B-Crystallin gendeletierter Mäuse nachzuweisen. Wir etablierten hierfür ein Versuchssystem zur Untersuchung der Kontraktilität isolierter Papillarmuskeln im Organbad. Im Rahmen des Aufbaus unseres Versuchssystems untersuchten wir zunächst den Einfluss der Ca2+-Konzentration, der Temperatur und der Kontraktionsbedingungen (Auxotonie vs. Isometrie) auf die Kraft-Frequenz-Beziehung von murinem Myokard. Wir konnten zeigen, dass die Kraft-Frequenz-Beziehung von Myokardpräparaten der Maus von den genannten Versuchsbedingungen abhängig ist. Bei niedrigen Ca2+-Konzentrationen und Temperaturen ([Ca2+] = 1,0 mM, Temp. = 27 °C) ist sie positiv, flacht bei zunehmender Ca2+-Konzentration und Temperatur ab und ist für [Ca2+] = 5,0 mM, Temp. = 37 °C negativ. Auxotone Kontraktionsbedingungen führen im Vergleich zu isometrischen bei gleichen Ca2+-Konzentrationen und Temperaturen zu einem flacheren Verlauf der Kraft-Frequenz-Beziehung. Unter annähernd physiologischen Bedingungen verläuft die Kraft-Frequenz-Beziehung des Mäuse-Myokards flach bis leicht positiv. Im Gegensatz zum Menschen scheinen somit bei der Maus für eine Steigerung des Herz-Zeit-Volumens andere Mechanismen als eine positive Kraft-Frequenz-Beziehung von Bedeutung zu sein. Hierbei ist insbesondere der Frank-Starling-Mechanismus und die sympathoadrenerge Innervation des Herzens zu erwähnen. Zur Charakterisierung der kardialen Funktion von alphaB-Crystallin untersuchten wir die Kontraktilität isolierter Papillarmuskeln von Wildtyp- und alpha-B-Crystallin gendeletierten Mäusen unter simulierter Ischämie (Glucose- und Sauerstoffentzug) und Reperfusion im Organbad. Unter Kontrollbedingungen zeigten sich zwischen wt- und alpha-B-/- Muskeln keine Unterschiede in der Zuckungskraft, der Geschwindigkeit der Kraftentwicklung und der Relaxationszeit. Die während der 20-minütigen simulierten Ischämie entwickelte Kontraktur setzte jedoch bei den alpha-B-/- Muskeln signifikant früher ein und verlief signifikant stärker als bei wt-Muskeln. Nach einer 60-minütigen Reperfusionsphase blieb die Kontraktur der alpha-B-/- Muskeln im Vergleich zu wt-Muskeln signifikant erhöht. Bezüglich Zuckungskraft, Geschwindigkeit der Kraftentwicklung und Relaxationszeit zeigten sich weder während noch nach simulierter Ischämie deutliche Unterschiede zwischen den Muskeln beider Mäusestämme. Diese Ergebnisse lassen darauf schließen, dass das Fehlen von alpha-B-Crystallin am Gesamtherz nicht zu einer Störung der systolischen Herzfunktion, sondern zu einer eingeschränkten myokardialen Relaxationsfähigkeit unter Ischämie und Reperfusion führen würde. Da alpha-B-Crystallin unter kardialer Ischämie an das elastische Titin-Filamentsystem bindet, könnten die elastischen Eigenschaften des Myokards unter Ischämie durch einen Mangel an alpha-B-Crystallin derart beeinträchtigt werden, dass es zu einer höheren Rigidität der Muskulatur kommt. Eine Funktion von alpha-B-Crystallin im Herzen ist somit möglicherweise die Aufrechterhaltung der elastischen Eigenschaften des Myokards unter kardialer Ischämie und Reperfusion.
N2  - Missense mutations of the alpha-B-Crystallin gene have been shown to cause familial myopathy and cardiomyopathy suggesting an important role of the stress protein alpha-B-Crystallin in cardiac function. The aim of this study was to investigate if alpha-B-Crystallin may play a cardioprotective role during cardiac ischemia/reperfusion using alpha-B-Crystallin-deficient (alpha-B-/-) mice. For this purpose we established an ischemia/reperfusion model of isolated perfused murine papillary muscles and first investigated the influence of Ca2+, temperature and contraction type (auxotonic vs. isometric) on the force-frequency-relation (FFR) of murine myocardium defining optimal experimental conditions for isolated murine papillary muscle preparations. Under isometric conditions low Ca2+ (1.0 mM) and low temperature (27°C) lead to a positive FFR, while at high Ca2+ and temperature (5,0 mM, 37°C) the FFR turned negative. Auxotonic contractions resulted in flattening of the FFR compared to isometric concentrations. Thus, under conditions mimicking the physiological situation best ([Ca2+] = 1,5 mM, 32°C, auxotony) the FFR of murine heart is flat indicating that in contrast to the human heart in the mouse heart in vivo a positive inotropic effect by increasing heart frequency does not contribute significantly to increase cardiac output. To characterise cardiac function of alpha-B-Crystallin papillary muscles from alpha-B-/- and wildtype mice were exposed to 20 min of simulated ischemia (withdrawal of glucose and oxygen) and 60 min of reperfusion. Under physiological conditions no differences in contractility of alpha-B-/- and wildtype mice were observed. However, during simulated ischemia the development of ischemic contracture started earlier and reached a significant higher value in alpha-B-/- than in wildtype muscles. The recovery of the contracture during simulated reperfusion was also significantly attenuated. Interestingly, twitch force was neither during ischemia nor during the reperfusion period significantly altered. This suggests that during ischemia alpha-B-Crystallin may rather serve to protect cardiac relaxation (diastolic function) than contraction itself. The molecular mechanisms underlying this pronounced pathological behaviour remain to be determined. Since alpha-B-Crystallin is known to bind to the elastic titin filament system during ischemia we propose that increased ischemia-induced cardiac muscle stiffness in alpha-B-/- mice result from reduced elastic properties of titin in the absence of alpha-B-Crystallin. Thus, one possible function of alpha-B-Crystallin in the heart might be to preserve myofibrillar elastic properties during ischemia/reperfusion.
KW  - alpha-B-Crystallin
KW  - Hitzeschockprotein
KW  - Ischämie-Reperfusions-Schaden
KW  - Kraft-Frequenz-Beziehung
KW  - Präkonditionierung
KW  - alpha-B-Crystallin
KW  - heat shock protein
KW  - ischemia reperfusion injury
KW  - force frequency relationship
KW  - preconditioning
Y1  - 2004
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-11984
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TY  - THES
A1  - Beyer, Astrid
T1  - Expression von Glutamattransportern in der Retina des Menschen und der Ratte und im Nervus opticus der Ratte
T1  - Expression of glutamate transporters in human and rat retina and rat optic nerve
N2  - L-Glutamat ist der hauptsächliche exzitatorische Transmitter in der Vertebratenretina und spielt eine zentrale Rolle bei der Transmission wesentlicher Neurone in der Retina (z.B. Photorezeptor-, Bipolar- und Ganglienzellen). Das bei der Transmission freigesetzte Glutamat wird aus dem Extrazellularraum durch mindestens fünf verschiedene Glutamattransporter entfernt (zur Beendigung des Transmittersignals und zur Vermeidung einer neurotoxischen Anreicherung von Glutamat), die unterschiedlich verteilt in Neuronen und Gliazellen (vor allem Müller-Zellen) vorkommen. Die zelluläre Verteilung dieser Transporter wurde bisher hauptsächlich nur mit immuncytochemischen Methoden untersucht. In der vorliegenden Arbeit wurde nicht-radioaktive in situ Hybridisierung (ISH) unter Verwendung komplementärer RNA-Sonden eingesetzt, um die Zelltypen in der Retina und zusätzlich im N. opticus der Ratte zu identifizieren, welche die Glutamattransporter GLT1, GLT1-Variante (GLT1v), GLAST und EAAC1 exprimieren. Die Ergebnisse der ISH wurden mit immuncytochemischen Daten verglichen, wobei affinitätsgereinigte Antikörper gegen Transporterpeptide verwendet wurden. Bei den immuncytochemischen Untersuchungen wurde aus Vergleichsgründen die menschliche Retina einbezogen. Die Untersuchungen haben ergeben, dass in der Retina der Ratte GLT1v und EAAC1 in verschiedenen Zelltypen (Photorezeptor-, Bipolar-, Horizontal-, Amakrin-, Ganglien- und Müller-Zellen) gleichzeitig exprimiert werden, während GLAST nur in Müller-Zellen und Astrozyten vorkommt. Im N. opticus der Ratte werden GLT1v und EAAC1 vor allem in Oligodendrozyten und GLAST hauptsächlich in Astrozyten exprimiert. GLT1 konnte weder in der Retina, noch im N. opticus nachgewiesen werden. Die Untersuchungen an der menschlichen Retina ergaben eine der Rattenretina ähnliche zelluläre Verteilung der Glutamattransporter.
N2  - l-Glutamate is the major excitatory transmitter in the vertebrate retina and plays a central role in the transmission of the various retinal neurons. Glutamate is removed from the extracellular space by at least five different glutamate transporters. The cellular distribution of these has been studied so far mainly using immunocytochemistry. In the present study non-radioactive in situ hybridisation using complementary RNA probes was applied in order to identify the cell types of rat retina and optic nerve expressing generic GLT1, GLT1 variant (GLT1v or GLT1B), GLAST and EAAC1. The results were compared with immunocytochemical data achieved using affinity-purified antibodies against transporter peptides. In the immunohistochemical studies the human retina was included. The study showed that in the rat retina GLT1v and EAAC1 were coexpressed in various cell types, i.e. photoreceptor, bipolar, horizontal, amacrine, ganglion and Muller cells, whereas GLAST was only detected in Muller cells and astrocytes. In the rat optic nerve GLT1v and EAAC1 were preferentially expressed in oligodendrocytes, whereas GLAST was revealed to be present mainly in astrocytes. Generic GLT1 could not be detected in the retina or optic nerve. The cellular distribution of glutamate transporters (only immunocytochemistry) in the human retina was very similar to that of the rat retina. Remarkable results of our studies were that generic GLT1 was not detectable in the rat (and human) retina and that GLT1v and EAAC1 were demonstrable in most cell types of the retina (including photoreceptor cells and their terminals).
KW  - Glutamattransporter
KW  - Retina
KW  - Nervus Opticus
KW  - Ratte
KW  - Glutamate transporters
KW  - retina
KW  - optic nerve
KW  - rat
Y1  - 2004
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-10119
ER  - 
TY  - THES
A1  - Zeller, Michael-Wulf
T1  - Untersuchungen zum Scherstress-responsiven Element des PDGF-Promotors
T1  - research on the shearstress-responsive element of the PDGF promotor
N2  - Untersuchungen zum Scherstress-responsiven Element des PDGF-Promotors Zellen sind im menschlichen Organismus ständig mechanischen Kräften ausgesetzt. Eine dieser Kräfte ist die spezielle Schubkraft, die durch Flüssigkeitsstrom auf Zellen ausgeübt wird und als Scherstress bezeichnet wird. Die Stimulation von Zellen durch Scherstress führt zu diversen Reaktionen, die von Wanderungsvorgängen, über Umbau des Zytoskeletts bis hin zur gesteigerten Expression verschiedener Gene reichen. Für die Induktion des Gens der B-Kette des Plättchen-Wachstumsfaktors (PDGF) wurde von Resnick 1993 ein sechs Basenpaare langes cis-aktives Scherstress-responsives Promotorelement (SSRE) identifiziert, das an der Transkriptionsinduktion des Gens durch Scherstress beteiligt ist. In der hier vorliegenden Arbeit sollten die Eigenschaften dieses SSRE gezeigt werden, indem ein Reportergen-Assay mit dem grün fluoreszierenden Proteins EGFP in Zellen der Linie ECV304 ausgetestet wurde. Eine Fragestellung der Arbeit bestand darin, zu prüfen ob das SSRE notwendig und ausreichend für die Scherstressresponsivität eines Promotors ist und ob die Expressionsstärke des Reporterproteins EGFP mit der Stärke und Dauer der Scherstressstimulation korreliert. Zudem sollte der Effekt verschiedenar-tiger pharmakologischer Substanzen auf den PDGF-Promotor unter Scherstress gezeigt werden. Dazu wurde ein neues arithmetisches Verfahren entwickelt, das erlaubt, Zellen unter Einwirkung von Scherkraft angemessen zu vermessen und statistisch auszuwerten. Durch den Einsatz des EGFP und einer hochsensitiven ICCD-Photonenkamera war es möglich, die Messung der Expressionskinetik des Reportergens in Echtzeit durchzufüh-ren. Dabei konnte gezeigt werden, dass in ECV304-Zellen unter Scherstress von 0,5, 12 und 30 dyn/cm² die Expression des intakten PDGF-Promotors mit der Stärke und Dauer der Scherstressstimulation korreliert. Dieser Effekt ist nicht zu beobachten, wenn das SSRE aus dem PDGF-Promotor entfernt wird. Ebenfalls zu keiner Steigerung der Genexpression kommt es, wenn das Reportergen hinter den Promotor des Cytomegalie-Virus (CMV) geschaltet ist, der kein bekanntes Scherstress-responsives Promotor-Element enthält. Inseriert man in den CMV-Promotor das SSRE, so zeigt der Promotor unter Scherstress-Einwirkung ebenfalls eine gesteiger-te Expression, die allerdings hinter der des PDGF-Vollkonstrukts zurückbleibt. Es konnte damit gezeigt werden, dass das SSRE in einen nicht Scherstress-responsiven Promotor verbracht diesen für Strömungskräfte suszeptibel macht. Der PDGF-Promotor enthält eine bekannte Phorbolester-Bindungsstelle. In der vorlie-genden Arbeit konnte gezeigt werden, dass ECV304-Zellen bei Inkubation in mit Phor-bolester versetztem Medium die Transkription des Reportergens deutlich steigern. Ebenfalls zu einer Steigerung der Expression des PDGF-Vollkonstrukts kommt es bei appliziertem Scherstress von 12 dyn/cm² und gleichzeitiger Hemmung der Proteinkinase C (PK-C). Zwar zeigt die Hemmung mit Chelerythrin eine schwächere Lichtintensitäts-zunahme, wie sie beim Einsatz von Calphostin C, beide Messungen ergaben aber eine Steigerung der Lichtintensität gegenüber der Messung des PDGF-Vollkonstrukts bei 12 dyn/cm² in normalem Kulturmedium.
N2  - Cells of the human body are always influenced by mechanical power. One of these is the so called shear stress caused by liquids like blood running on the surface of cells. Some promotors of genes of the human body are susceptible to the shear stress especially endothelial cells. This dissertation shows the influence of shear stress on the expression of the PDGF gene in human endothelial cells under different rates of shear stress. To do so a special reporter gene assay a work station and a special algorithmus were established that gave the possibility to look at living cells in real time. In the second part of the examination the influence of different pharmaka like calphostin C, chelerythrine, phorbolic ester and cycloheximide was mesured.
KW  - Scherstress
KW  - SSRE
KW  - PDGF
KW  - ECV304
KW  - shear stress
KW  - SSRE
KW  - PDGF
KW  - ECV304
Y1  - 2004
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-15779
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TY  - THES
A1  - Langenhan, Tobias
T1  - Ciliary neurotrophic factor (CNTF) im olfaktorischen System von Ratten und Mäusen
T1  - Ciliary neurotrophic factor (CNTF) in the olfactory system of rats and mice
N2  - Das olfaktorische System ist aufgrund seiner lebenslangen regenerativen Kapazität, seines Reichtums an neurotrophen Faktoren und der relativ guten Zugänglichkeit für Manipulationen ein attraktiver Gegenstand neurobiologischer Forschung. In der vorliegenden Arbeit wurde die Lokalisation und mögliche Funktion des ziliären neurotrophen Faktors (CNTF) in der primären Geruchsbahn mit Hilfe immunhistochemischer Methoden untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass die CNTF-Ir bei Ratten und Mäusen in den olfaktorischen Gliazellen (Ensheathingzellen) lokalisiert ist. Elektronenmikroskopische Aufnahmen belegten ein zytoplasmatisches und nukleäres Vorkommen der CNTF-Ir innerhalb der EC. Ein neues und überraschendes Ergebnis der Arbeit ist, dass CNTF in individuellen olfaktorischen Neuronen vorkommt. Bislang wurde CNTF lediglich in Gliazellen des zentralen und peripheren Nervensystems nachgewiesen. Die weitere Charakterisierung der epithelialen CNTF-ir Neurone kennzeichnete diese als reife olfaktorische Nervenzellen. Die CNTF-Ir war mit dem olfaktorischen Markerprotein (OMP) kolokalisiert, einem Marker ausschließlich reifer ON und wies keine Kolokalisation mit dem Growth associated protein 43 (GAP-43) auf, dessen Expression unreife Riechsinneszellen kennzeichnet. CNTF könnte einerseits an lebenslang fortwährenden De- und/oder Regenerationsvorgängen des olfaktorischen Epithels beteiligt sein. Die Exposition der Riechschleimhaut gegenüber infektiösen, physikalischen und chemischen Noxen bedingt den ständigen Verlust olfaktorischer Neurone und deren lebenslange Regeneration aus neuronalen Vorläuferzellen im olfaktorischen Epithel. Die Zellkerne CNTF-ir ON wiesen in der Mehrzahl keine degenerativen Veränderungen wie Kondensierung und Fragmentierung auf, wie es bei geschädigten und untergehenden Zellen beobachtet wird. Im olfaktorischen Epithel zeigte sich des weiteren keine neuronale Kolokalisation von CNTF mit der aktivierten Caspase-3, einem Exekutorenzym der Apoptose, wie man es bei apoptotisch degenerierenden Neuronen findet. Nach Läsionen des olfaktorischen Epithels von Mäusen, die nekrotische Zelluntergänge auslösen, konnte kein gesteigertes Vorkommen von CNTF-ir ON gezeigt werden. Eine Einbindung von CNTF in die Mechanismen neuronaler Degeneration erscheint nach den Ergebnissen verschiedener Experimente wenig wahrscheinlich. Eine zweite Erklärung für das individuelle neuronale Auftreten der CNTF-Ir bot die Annahme, dass CNTF mit der Expression olfaktorischer Rezeptorproteine vergesellschaftet sein könnte. Dreidimensionale Rekonstruktionen von Paaren von BO bei Ratten und Mäusen zeigte, dass die Axone CNTF-ir ON in Glomeruli olfactorii projizierten, die bilateralsymmetrisch in beiden BO eines Tieres lokalisiert waren. Diese Symmetrie findet man ebenfalls bei den Projektionen der ON, die das gleiche olfaktorische Rezeptorprotein exprimieren. Die Lokalisation der CNTF-ir innervierten Glomeruli war interindividuell ähnlich, ihre Anzahl wies jedoch erhebliche Unterschiede auf. Dieses Phänomen lässt sich mit Befunden vergleichen, die im Rahmen von olfaktorischen Aktivitätsstudien bei Mäusen und Ratten erhoben wurden. Dabei beobachtete man eine Erhöhung der Anzahl aktivierter Glomeruli mit steigenden Geruchsstoffkonzentrationen. Auffallend war eine deutliche Übereinstimmung des Verteilungsmusters der CNTF-ir Glomeruli mit dem in der Literatur dargestellten Verteilungsmuster von Glomeruli, die durch Uringerüche aktiviert werden. Die räumliche Rekonstruktion der BO und die Darstellung der Position der CNTF-ir innervierten Glomeruli legt demnach eine neue mögliche Funktion von CNTF im olfaktorischen System nah: dessen Einbindung in Phänomene der Aktivität olfaktorischer Nervenzellen und plastischer Prozesse, die an der ersten Synapse der Geruchsbahn stattfinden. In der vorliegenden Arbeit konnte durch die Anwendung von klassischen Methoden der anatomisch-histologischen Forschung die Lokalisation von CNTF in der primären Geruchsbahn geklärt werden. Die Befunde führten zu weiteren Hypothesen hinsichtlich seiner funktionellen Einbindung in die olfaktorische Informationsverarbeitung, denen in zukünftigen Studien nachgegangen werden wird.
N2  - The olfactory system is bestowed with a set of remarkable features that render it an intriguing object for neurobiological research. It possesses the livelong capacity to regenerate, it displays an extraordinary wealth of neurotrophic factors and it is easily accessible to experimental manipulations. The current study aimed to deliver a comprehensive description of the localization and possible function of ciliary neurotrophic factor (CNTF) in the primary olfactory pathway by means of immunohistochemical methods. It could be shown that CNTF-immunoreactivity in rats and mice was localized in olfactory glia cells (ensheathing cells); using electron microscopy it was demonstrated that CNTF-immunoreactivity occurred both in the cytoplasm and the nucleus of ensheathing cells. Additionally, it was shown that CNTF can be also found in individual olfactory sensory neurons (OSN). Thus far, CNTF was known to be localized in peripheral and central glial cells only. Further characterization of neuroepithelial CNTF-occurrence revealed that CNTF-immunoreactive OSN are mature neurons displaying colocalization with the olfactory marker protein (OMP), a distinct marker protein for mature OSN. This was in line with absent colocalization of CNTF with Growth associated protein 43 (GAP-43) immunoreactivity, a marker of maturing OSN. CNTF could be implicated in the ongoing processes and neurode- and regeneration that take place in the olfactory epithelium. The olfactory mucosa is constantly exposed to the outer environment including noxious substances such as infectious agents, and extreme physical or chemical conditions. Hence, a permanent loss of OSN occurs which is counterbalanced with constant regeneration of neurons from neural precursor cells residing in the epithelium. Nuclei of CNTF-immunoreactive OSN did not display degenerative signs such as condensation or fragmentation that mark harmed degenerating cells. In addition to that no colocalization of CNTF and the apoptotic executor enzyme activated capsase-3 could be found in the olfactory epithelium. Even after chemical lesions of the olfactory epithelium of mice that cause necrotic cell death no enhanced incidence of CNTF-immunoreactive OSN was noted. Therefore, an implication of CNTF in neuronal degenerative processes in the olfactory mucosa seems unlikely. An alternative explanation for the individual neuronal localization of CNTF-immunoreactivity relied on the assumption that CNTF could be associated with the expression of olfactory receptor proteins (ORP). Three-dimensional reconstructions of rat and mice olfactory bulb pairs demonstrated the axonal projections of CNTF-immunoreactive OSN in olfactory glomeruli, which where found to be located at bilaterally symmetrical positions. This symmetry is also notable for OSN that express the identical ORP. The localization of CNTF-immunoreactive glomeruli was interindividually similar although they substantially differed in their numbers between animals. This phenomenon is reminiscent of results from olfactory activity studies obtained from rats and mice. It was observed that an increasing number of olfactory glomeruli is recruited due to an elevation of the odour concentration that the animals was exposed to. The distribution pattern of CNTF-immunoreactive glomeruli was comparable to glomerular activity maps elicited by urine odours. Hence, the three-dimensional reconstruction of olfactory bulbs and the localization of CNTF-immunoreactive glomeruli indicate a possible role for CNTF in activity-dependent processes of OSN and in neuroplastic mechanisms that occur at the first synapse of the primary olfactory pathway. In the current dissertation the localization of CNTF in the primary olfactory pathway was untangled by means of classical anatomical-histological techniques. The results yielded further hypotheses regarding the functional relationship of CNTF with olfactory information processing, which will be followed by future investigations.
KW  - CNTF
KW  - neurotrophe Faktoren
KW  - Neuroregeneration
KW  - Olfaktion
KW  - Geruchssystem
KW  - CNTF
KW  - neurotrophic facors
KW  - neuroregeneration
KW  - olfaction
KW  - olfactory system
Y1  - 2004
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-16009
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TY  - JOUR
A1  - Drenckhahn, Detlev
T1  - Neue und wieder entdeckte Hieracien auf Rügen
T1  - New taxa and rediscovered hawkweeds on the island of Rügen, Germany
N2  - The island of Rügen (Rugia), located in the Baltic sea, is the most northeastern (NE) part of Germany. Due to its particular geographic position at the border between scandinavian, middle european and continental european floral elements, Rügen harbours several hawkweed species (Hieracia) of the scandinavian area such as Hieracium fuscocinererum, H. subramosum, H. subrigidum and H. diaphanoides subsp. neoornatum and, at the same time, is the most northwestern location of H. echioides. Two endemic Hieracium species have been identified recently, i. e. H. muorum subsp. rugianum and H. caesium subsp. zabelianum (Gottschlich et al. 1998, Bot. Rundbr. Mecklenburg-Vorpommern 31:1-94). In the present communication, two further novel endemic Hieracium taxa will be described, which are restricted to the chalk cliffs of Cape Arkona and Jasmund, i. e. H. swantevitii and H. lachenalii subsp. litocretaceum. H. swantevitii (Swantevit’s hawkweed) is intermediate between H. caesium/H. bifidum and H. lachenalii with hairy, modestly glandular involucre and slightly serrated elongated leaves . This view of an intermediate position of H. swantevitii between these species was further supported by the ultrastructure of epidermal papillae of the outer bracts of the involucre visualized by scanning electron microscopy. H. lachenalii subsp. litocretaceum (chalk cliff hawkweed) is characterized by its narrow anguste to almost linear denticulate leaves in combination with mode rately glandular heads. In addition to the description of these two new hawkweed taxa , the rediscovery of three further species will be reported for Rügen, i. e. H. echioides (W. Gager in SE Rügen), H. cymosum subsp. cymosum (close to Göhren in SE Rügen) and H. subrigidum E Glowe in N Rügen. The locality of H. echioides appears to be most north-western site in middle Europe, the locality of H. cymosum is one of the last growth sites in the northern German lowlands and H. subrigidum (so far only known as a single herbarium specimen, collected 1858 in Rügen) has so far not been recorded in other localities of middle Europe.
KW  - Habichtskraut
KW  - Hieracium swantevitii
KW  - Hieracium lachenalii subsp. litocretaceum
KW  - Hieracium subrigidum
KW  - Hieracium cymosum
KW  - Hieracium echioides
KW  - Scanning electron microscopy
KW  - Epidermal papillae
Y1  - 2004
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-34843
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Ewald, Jörg
T1  - Ökologie der Weißtanne (Abies alba Mill.) im bayerischen Alpenraum
T1  - Ecology of silver fir (Abies alba Mill.) in the Bavarian Alps
N2  - Based on queries of the phytosociological databank BERGWALD, a compilation of 3.504 forest vegetation plots from the Bavarian Alps, the ecological niche of Abies alba is re-assessed. The tree species occurs mostly admixed in mountain forests with Fagus and Picea rather than forming distinctive communities of its own. Climatically, Abies is widely distributed to the upper limit of the montane belt, but occurs only sparsely in subalpine forest. Analysis of Ellenberg indicator values based on total species composition yielded the following results: As a tolerant species Abies regeneration has a marked preference for shady forest, which in turn Abies tree layers themselves help create. It also has a clear preference for acidic topsoil conditions. Sites with low N-supply, such as early successional stages on raw carbonate soils, are rarely colonised by Abies. Also, dry and markedly wet forest sites in the region are avoided by Abies. Permutation-based indicator species analysis found a large number of common forest species as being significantly associated with Abies and its frequent companion Fagus sylvatica, whereas there is a negative relationship with more specialised Seslerion and Erico-Pinion species. As Abies alba has very few specific companion species not shared with either Fagus or Picea, the delimitation of Abietetum-syntaxa appears mostly motivated by ecological rather than phytosociological considerations. As a result of its susceptibility towards game browsing, Abies regeneration is an indicator of high woody species richness. The study broadly confirms Abies alba's status as a climax species intermediate between Fagus and Picea, and demonstrates the potential of large phytosociological databanks for niche modelling.
KW  - Weißtanne
KW  - Ökologie
KW  - Bayern
KW  - Ellenberg indicator values ; Mixed mountain forest ; Niche model ; Phytosociological databank
Y1  - 2004
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-35193
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Hübner, Stefanie
A1  - Wissemann, Volker
T1  - Morphometrische Analysen zur Variabilität von Prunus spinosa L. - Populationen(Prunoideae, Rosaceae) im mittleren Saaletal, Thüringen
T1  - Morphometric analysis on the variability of Prunus spinosa L. - populations(Prunoideae, Rosaceae) in the central valley of the river Saale, Thuringia
N2  - Prunus spinosa L. (Rosaceae) is one of the most widespread members of the genus Prunus in middle europe. Its morphological plasticity resulted in a number of described taxa at subspecific level. Since the early neolithic times, drupes of the plum family are recorded and exhibit already a remarkable diversity in size and form. Here we present a short historical account to the use of P. spinosa and an overview of the different taxonomic treatments. We examined distribution patterns in general and in particular in the central valley of the river Saale (Thuringia) with respect to ecological, edaphic and climatic factors. We assessed within 16 populations the variability of 22 metric and 10 qualitative morphological characters at 7 different locations. Population sites included forest-, way- and fieldsides, as well as lightish pine forests. Pollen fertility did not increase during the flowering period, all flowers were directly fully fertile from the beginning. In contrast, glucose content varied significantly depending of the status of fertilization. Epicuticular wax structure was without variation amongst the populations. P. spinosa leaves are covered with a smooth layer of slightly striated wax. Morphological characters were scored on 270 branches and 506 fruits. Most of the characters showed enormous variability among and within populations such as metrics of leaves, thorns and character states of flower morphology. The lowest variability among populations and therefore not dependend of modificatory factors was found in fruit characters. Since kernel morphology seems to be genetically rather than modificatory controlled, we applied the 3 taxonomical concepts of Werneck, Kühn and Scholz u. Scholz to identify evolutionary units at subspecific levels. However, population variability was still so high, that from our study here we can not support an infraspecific classification of Prunus spinosa L.
KW  - Prunus
KW  - Rosengewächse
KW  - Systematik
KW  - Rosaceae
KW  - Prunus
KW  - Evolution
KW  - Morphology
KW  - Systematics
Y1  - 2004
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-35207
ER  - 
TY  - THES
A1  - Leyerer, Marina
T1  - Identification and characterization of Nuclear Localization Signal of pRS1 protein
T1  - Identifikation und Charakterisierung der Kernlokalisierungssequenz von pRS1 Protein
N2  - RS1, ein Genprodukt von RSC1A1, ist entscheidend an der zelldichteabhängigen transkriptionellen Herunterregulation von SGLT1 in LLC-PK1 Zellen und an der post-transkriptionellen Herunterregulation von SGLT1 im Dünndarm beteiligt. RS1 hemmt die Freigabe von SGLT1 enthaltenden Vesikeln aus dem trans-Golgi Netzwerk und wandert in den Zellkern wo es die Transkription von SGLT1 inhibiert. In der vorliegenden Arbeit identifizierten wir eine neuartige 21 Aminosäuren lange nicht-konventionelle Kernlokalisierungssequenz (RS1 NLS) in RS1 vom Schwein (pRS1), die für die Kernlokalisierung von pRS1 nötig und ausreichend ist. RS1 NLS ist von zwei Konsensussequenzen für Phosphorylierung umrahmt, welche für die konfluenzabhängige Regulierung von RS1 NLS verantwortlich sind: Eine Stelle für Casein Kinase 2 (CK2) in der Position 348 und eine Stelle für Protein Kinase C (PKC) in der Position 370. Es wurde eine konfluenz-abhängige Kernlokalisierung mit den Aminosäuren 342-374 (R-NLS-Reg) beobachtet. Die Mutationsanalyse deutete darauf hin, dass Kernlokalisierung durch die Phosphorylierung von Serin 370 (PKC) geblockt wird, und dass die Phosphorylierung von Serin 348 (CK2) die Phosphorylierung von Serin 370 verhindert. Da während der Konfluenz CK2 herunterreguliert und PKC hochreguliert wird, deuten unsere Daten darauf hin, dass die Kernlokalisierung die zelldichteabhängigen Veränderungen in der transkriptionellen und posttranskriptionellen Hemmung von SGLT1 Expression koordiniert.
N2  - RS1, a gene product of RSC1A1, is critically involved in cell density-dependent transcriptional down-regulation of SGLT1 in LLC-PK1 cells and in the post-transcriptional down-regulation of SGLT1 in small intestine. RS1 inhibits the release of SGLT1 containing vesicles from the trans-Golgi network and migrates into the nucleus where it inhibits transcription of SGLT1. In the present work we identified a novel 21 amino acids-long nonconventional nuclear localization sequence (RS1 NLS) in porcine RS1 (pRS1) that is necessary and sufficient for nuclear targeting of pRS1. RS1 NLS is framed by two consensus sequences for phosphorylation which are responsible for confluence-dependent regulation of RS1 NLS: a casein kinase 2 (CK2) site in position 348 and a protein kinase C (PKC) site in position 370. Confluence-dependent nuclear targeting was observed with amino acids 342-374 (R-NLS-Reg). Mutation analysis suggested that nuclear targeting is blocked by phosphorylation of serine 370 (PKC) and that phosphorylation of serine 348 (CK2) prevents phosphorylation of serine 370. Because CK2 is down-regulated and PKC is up-regulated during confluence of LLC-PK1 cells, our data suggest that nuclear localization coordinates cell density-dependent changes in transcriptional and post-transcriptional inhibition of SGLT1 expression.
KW  - Regulierung
KW  - Konfokale Mikroskopie
KW  - Proteinkinase CK2
KW  - Proteinkinase C
KW  - NLS
KW  - regulation
KW  - confluence
Y1  - 2005
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-25573
ER  - 
TY  - THES
A1  - Öllinger, Rupert
T1  - Polymerisationseigenschaften des Synaptonemalkomplexproteins SYCP1 und Charakterisierung von Bindungspartnern : Architektur meiotischer Chromosomen
T1  - Polymerization Properties of the Synaptonemal Complex Protein SYCP1 and Characterization of Binding Partners
N2  - Das Synaptonemalkomplexprotein SYCP1 ist eine Strukturkomponente des Synaptonemalkomplexes (SC) von Saeugern, einer meiosespezifischen Struktur, die wesentlich fuer die Synapse, Rekombination und Segregation homologer Chromosomen ist. Der SC besteht aus zwei lateralen Elementen (LEs) und einer zentralen Region (CR), in deren Mitte das zentrale Element (CE) liegt. Dabei sind die LEs den Achsen der homologen Chromosomen aufgelagert und werden in der CR durch Transversalfilamente (TFs) mit dem CE verbunden. Im Protein SYCP1 (125 kDa) flankieren zwei nicht-helikale terminale Domaenen eine ausgedehnte zentrale „Coiled-Coil“-Domaene. Fuer diese Domaene wird angenommen, dass sie die die Kluft zwischen LEs und CE ueberbrueckt, wobei die C-Termini in den LEs verankert sind und die N-Termini im CE lokalisiert wurden. Um die molekulare Architektur des SC besser zu verstehen und die Bedeutung von SYCP1 f&#252;r die Zusammenlagerung des SC aufzudecken, wurden die Polymerisationseigenschaften von SYCP1 erforscht. Dazu wurde das Protein in somatischen Zellen exprimiert. In diesem experimentellem Ansatz polymerisierte SYCP1 autonom zu filamentoesen Strukturen, welche sich auf ultrastruktureller Ebene als alternierende elektronendichte Balken offenbarten, die ueber TFs verbunden waren. Dieser Aufbau glich parallel aneinander gereihten Stapeln von SCs, so genannten Polykomplexen (PCs). Die Analyse der Orientierung der SYCP1 Molekuele innerhalb der PCs erwies, dass diese hochorganisiert vorliegen und die Organisation von SYCP1 innerhalb von PCs und SCs identisch ist. Folglich kann sich SYCP1 sogar in Abwesenheit anderer SC-Proteine zu Strukturen zusammenlagern, die der CR entsprechen und muss dementsprechend beim Aufbau der CR des SC den grundlegenden Faktor darstellen. F&#252;r eine genauere Analyse wurden ausgewaehlte Mutanten von SYCP1 exprimiert. Molek&#252;le mit modifizierter Laenge der zentralen alpha-helikalen Domaene resultierten in der Bildung von PCs mit ver&#228;nderter Weite der CR. Dies beweist, dass die „Coiled-Coil“-Domaene den Abstand der CR eines PC bestimmt und impliziert dieselbe Funktion in der SC-Bildung. Darueber hinaus wurde gezeigt, dass SYCP1 Molekuele mit Deletion des nicht-helikalen N-Terminus immer noch in der Lage sind, PCs zu bilden, diese Eigenschaft aber stark eingeschraenkt ist. Das bezeugt die Bedeutung des N-Terminus sowohl in der PC-Bildung als auch im Aufbau des CE von SCs, weist aber dabei auch dem vorderen Teil der „Coiled-Coil“-Domaene eine wichtige Rolle zu. Im Gegensatz dazu war bei Mutanten mit Deletion des nicht-helikalen C-Terminus die PC-Bildung vollstaendig blockiert, was auf eine gro&#223;e Bedeutung dieser Domaene fuer die Polymerisation hinweist. Ein weiterer Hauptgegenstand der Arbeit war die Charakterisierung von Bindungspartnern von SYCP1. &#220;ber Immungoldlokalisation auf Maushoden konnten die Proteine Syce1 und Cesc1 als erste ausschliessliche Komponenten des CE des SC bestimmt werden. Zusaetzlich wurde die Interaktion dieser Proteine mit dem N-Terminus von SYCP1 verifiziert. SYCP1 bildet also die Grundstruktur des CE aus und rekrutiert Syce1 und Cesc1.
N2  - The synaptonemal complex protein 1 (SYCP1) is a structural component of the mammalian synaptonemal complex (SC), a meiosis-specific nuclear structure essential for synapsis, recombination and segregation of homologous chromosomes. The SC is a tripartite structure consisting of two lateral elements (LEs) and the central region (CR) with a central element (CE) in its middle. The LEs are attached to the axes of homologous chromosomes and are connected with the CE by transversal filaments (TFs). The protein SYCP1 (125 kDa) contains a long central á-helical domain, which is predicted to mediate dimerization in a parallel coiled-coil structure, flanked by two non-helical ends. The coiled-coil is thought to cross the gap between the LEs and the CE, the C-termini are anchored in the LEs and the N-termini have been localized to the CE. In order to better understand the molecular architecture of the SC and the role of SYCP1 in SC-assembly the polymerization properties of SYCP1 were investigated. To this end the protein was expressed in somatic cells. In this approach SYCP1 is able to form stable filamentous structures autonomously, which on the ultrastructural level represent alternating lines connected by TFs. This composition resembles multimeric SC-like complexes arranged in parallel, so called polycomplexes (PCs). By determining the orientation of SYCP1 molecules it was proven that PCs are highly ordered structures with the same arrangement of SYCP1 molecules as in SCs. These results demonstrate that SYCP1 is able to assemble into structures closely resembling the CR of SCs even in the absence of other SC-proteins, which signifies that SYCP1 is the primary determinant of SC assembly which in turn plays a key role in synapsis of homologous chromosomes. For a more detailed analysis, selected mutated constructs of SYCP1 were expressed. Mutations that modified the length of the central alpha-helical domain resulted in the formation of PCs consisting of repeat units of altered width, verifying that the coiled-coil domain determines the distance between the lines of the PC. This result implies the same function of this domain in SC assembly. Moreover, it was observed that SYCP1 molecules lacking the non-helical N-terminus are still able to form PCs, albeit at a strongly reduced level. This shows the importance of the N-terminus both in SYCP1 autoassembly and in the formation of the CE of SCs, but also implies a significant role of the N-terminal part of the coiled-coil domain. In contrast, when the non-helical C-terminus was deleted, filament formation was eliminated indicating a major role of the C-terminus in SYCP1 autoassembly. Another major topic of this work was the characterization of SYCP1 binding partners. By immunogold localization on mouse testis the proteins Syce1 and Cesc1 could be identified as the first exclusive components of the CE of SCs. Furthermore, the interaction of these proteins with the N-terminal region of SYCP1 was validated. Hence, SYCP1 forms the basic structure of the CE and recruits Syce1 and Cesc1.
KW  - Synaptinemal-Komplex
KW  - Coiled coil
KW  - Skleroproteine
KW  - Synaptonemalkomplex
KW  - Meiose
KW  - Keimzellentwicklung
KW  - Sturkturprotein
KW  - Coiled-Coile
KW  - synaptonemal complex
KW  - meiosis
KW  - germ cell development
KW  - structural protein
KW  - coiled-coil
Y1  - 2005
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-15456
ER  - 
TY  - THES
A1  - Koppatz, Stefan
T1  - Funktionelle Charakterisierung von Chimären der organischen Kationentransporter zur Aufklärung der Bedeutung der großen extrazellulären Schleife
T1  - Functional characterisation of chimeras of the organic cation transporters to understand the meaning of the large extracellular loop
N2  - Die OCT-Transporterfamilie spielt bei der Ausscheidung von Arzneimitteln und Neurotransmittern in Leber und Niere eine wichtige Rolle. Die Transporter der OCT-Familie weisen neben 12 membranspannenden a-Helices eine große extrazelluläre Schleife zwischen der ersten und der zweiten Transmembrandomäne auf. In der vorliegenden Arbeit wurde der Versuch unternommen, die Funktion der großen extrazellulären Schleife aufzuklären. Es wurden Chimären charakterisiert, bei denen die großen extrazellulären Schleifen von zwei Subtypen der organischen Kationentransporter der Ratte (rOCT1 und rOCT2) ausgetauscht wurden. Außerdem wurde untersucht, ob die Transportfunktion erhalten bleibt, wenn die entsprechende extrazelluläre Schleife eines organischen Anionentransporters (rOAT1) oder eines Glucosetransporters der gleichen Superfamilie (hGLUT1) an die Position der großen extrazellulären Schleife von rOCT1 eingefügt wird. Bei den Transportmessungen an den Chimären wurde die essentielle Bedeutung der großen extrazellulären Schleife für die Expression bzw. die Funktion der OCT gezeigt. Die Daten deuten darauf hin, dass die große extrazelluläre Schleife der organischen Kationentransporter eine strukturelle Funktion besitzt. Sie sprechen nicht für eine direkte Beteiligung an der Substratbindungstasche dieser Transporter, legen aber nahe, dass die Schleife die Konformation der Substratbindungstasche beeinflusst.
N2  - The OCT transporterfamily plays an important role in the elimination of medicaments and neurotransmitters in liver and kidney. The transporters of the OCT family exhibit a large extracellular loop between the first and the second transmembrane domain beside 12 membrane-stretching a-helices. In the available work the attempt was undertaken to clear up the function of the large extracellular loop. Chimeras were characterized, with which the large extracellular loops were exchanged by two subtypes of the organic cation transporters of the rat (rOCT1 and rOCT2). In addition it was examined whether the transportation function remains, if the appropriate extracellular loop of an organic anion transporter (rOAT1) or a glucose transporter of the same superfamily (hGLUT1) is inserted to the position of the large extracellular loop by rOCT1. With the transportation measurements of the chimeras the essential meaning of the large extracellular loop for the expression and/or the function of the OCT was shown. The data point on the fact that the large extracellular loop of the organic cation transporters possesses a structural function. They speak not for a direct participation in the substrate binding bag of these transporters, put however near that the loop affects the conformation of the substrate binding bag.
KW  - OCT
KW  - extrazelluläre Schleife
KW  - Chimären
KW  - Expressionsmessungen
KW  - SLC22
KW  - OCT
KW  - extracellular loop
KW  - chimeras
KW  - expression messurements
KW  - SLC22
Y1  - 2005
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-16247
ER  - 
TY  - THES
A1  - Fahr, Martin Siegfried
T1  - Akzessorische Gelenke zwischen Basiokziput und Atlas bzw. Dens axis in der Medianebene
T1  - Accessory joints between basiocciput and atlas/axis in the median plane
N2  - Der vordere kraniozervikale Übergang wurde an 99 Kopf-Hals-Präparaten aus dem Präpariersaal mittels MRT, CT und Sägeschnitten untersucht. Weiterhin wurden 110 Schädel, 56 Atlas- und 33 Axispräparate vermessen. Es fand sich in 70% der Präparate das Vorliegen einer Osteoarthrose (Ostheoarthritis) der Art. atlanto-axialis mediana; diese Erkrankung war durch die Bildung von maximalen Osteophyten, Vergrößerung der Gelenkflächen, Verlängerung der Gelenkhöhle und Verminderung des Abstandes zum Hinterhauptsbein charakterisiert. In drei Fällen hatten sich sehr große (giant), nach kranial gerichteten Osteophyten mit knöchernen Kontaktzonen zum Basiokziput gebildet. Die Kontaktzonen waren - wie sich feingeweblich zeigte – echte, erworbene, akzessorische, atlanto-okzipitale Gelenke in der Medianebene. In 11 Fällen lagen - wie die MRT- und CT- Schnittbilder zeigten – Reste des Proatlas bzw. der hypochondralen Spange vor: 3 mal als Condylus occipitalis tertius und knöchernen Kontaktzonen zu Atlas bzw. Axis und 7 mal als freie, überknorpelte Ossikel. Auch hier kann - wie die histologische Kontrolle zeigte – bei den Kontaktzonen von echten, allerdings angeborenen akzessorischen (atlantookzipitalen und odonto-okzipitalen) Gelenken in der Medianebene gesprochen werden. Der Casus mit Vorkommen eines Condylus occipitalis tertius und gleichzeitiger Bildung eines Osteophyten der Densspitze, die zusammen eine knöcherne Kontaktzone und akzessorische Gelenkkammern ausgebildet hatten, kann als „gemischter“ Fall bezeichnet werden.
N2  - To explore the many osseous irregularities that are found in the area between the basiocciput, the anterior arch of the atlas and the tip of the dens axis we studied 99 cadaver specimens using magnetic resonance tomography (MRT), computed tomography (CT), median saw-cut sections, and histological sections. Additionally, dry specimens of the skull (n = 110), atlas (n = 56), and axis (n = 33) were investigated. In the median plane, the dry and cadaver specimens exhibited osteoarthritis-related osseous outgrowths and osteophytes of the articular surfaces of the median atlanto-axial joint (n = 63), and the presence of congenitally developed free ossicles (n = 22) and of third occipital condyles (n = 3). The largest osteophytes (giant osteophytes) (n = 4) of the anterior arch of the atlas formed osseous contact zones with the basiocciput that were visible histologically as real joints and were designated accessory median atlanto-occipital joints. The third occipital condyles also formed osseous contact zones, visible histologically as real joints, with the anterior arch of the atlas or with the tip of the dens, and were designated accessory atlanto-occipital or occipito-odontoid joints. Frequent free ossicles, incorporated into the accessory joint, were found by histological examination to be covered with hyaline cartilage.
KW  - Basiokziput
KW  - Atlas
KW  - Dens axis
KW  - TOC (Condylus occipitale tertius)
KW  - Osteoarthrose
KW  - Basiocciput
KW  - Atlas
KW  - Axis
KW  - TOC (third occipital condyle)
KW  - Osteoarthritis
Y1  - 2005
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-17912
ER  - 
TY  - THES
A1  - Smul, Thorsten
T1  - Lokalisation von hochaffinen Glutamattransportern in verschiedenen ZNS-Regionen der Maus
T1  - Localization of high-affinity glutamate transporters in different regions of the murine central nervous system
N2  - Um das Transmittersignal von Glutamat zu beenden und eine neurotoxische Anreicherung zu verhindern, muss Glutamat aus dem Extrazellularraum des ZNS entfernt werden. Dafür sind die hochaffinen Glutamattransporter in Gliazellen und Neuronen zuständig, die Glutamat aus dem Extrazellularraum aufnehmen. In der vorliegenden Arbeit wurde die regionale und zelluläre Verteilung der Glutamattransporter GLT1, GLAST und EAAC1 in Hippocampus, Kleinhirn und Rückenmark von Maus und Ratte untersucht. Als Nachweismethoden wurden Western Blot-Analysen und immunhistochemische Nachweise an fixierten Kryostatschnitten und Semidünnschnitten von gefriergetrockneten Geweben eingesetzt.
N2  - L-glutamate is the major excitatory transmitter in the vertebrate central nervous system (CNS). Glutamate is removed from the extracellular space by high-affinity transporters (e.g. GLT1, GLAST, EAAC1). In this study the regional and cellular distribution of these glutamate transporters has been examined in the CNS of mouse and rat using immunocytochemistry and immunoblotting methods.
KW  - Glutamattransporter
KW  - GLT1
KW  - GLAST
KW  - EAAC1
KW  - glutamate transporter
KW  - GLT1
KW  - GLAST
KW  - EAAC1
Y1  - 2005
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-13971
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Dunkel, Franz G.
T1  - Zur Kenntnis des Ranunculus auricomus-Komplexes in Deutschland: Ranunculus suborbicularis spec. nova
T1  - The Ranunculus auricomus complex in Germany: Ranunculus suborbicularis spec. nova
N2  - Die bei Schwarz (1949) als R. vertumnalis abgebildeten Pflanzen entsprechen nicht dem Typusmaterial, sondern weichen durch fast kreisförmige Blattspreiten der Schlussblätter und geringe Blattteilung ab. Sie werden hier als R. suborbicularis spec. nov. beschrieben und mit ihrem Blattzyklus und weiteren Belegen abgebildet. Die bekannte Verbreitung erstreckt sich auf Berlin (wohl erloschen), Thüringen und Bayern. Insgesamt ist aufgrund der kleinen Zahl der Populationen eine starke Gefährdung anzunehmen.
N2  - In 1949 O. Schwarz published an article on thuringian species of the Ranunculus auricomus complex illustrated with several pictures of the species. However, figure 2, purported to represent Ranunculus vertumnalis, does not correspond with the type material. The specimen depicted in figure 2 of Schwarz (1949) showed almost circular later leaves and lacked the main incisures and, therefore, is described here as R. suborbicularis spec. nov. Details of leaf cycle, cauline leaves and other features are presented. The known distribution includes Thuringia, Bavaria and Berlin (obviously extinct). Due to a restricted number of populations R. suborbicularis is considered to be endangered.
KW  - Gold-Hahnenfuß
KW  - Thüringen
KW  - Bayern
KW  - Berlin
KW  - Ranunculus suborbicularis
KW  - Ranunculus auricomus
KW  - Ranunculus vertumnalis
Y1  - 2005
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-35377
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Gottschlich, Günter
A1  - Drenckhahn, Detlev
T1  - Iconography of the Genus Hieracium in central Europe - Part 1: General Description and Morphotypes
N2  - The genus Hieracium comprises more than one thousand sexual and apomictic species in Europe, with numerous intermediates and microspecies. Only a small fraction of the members of the genus Hieracium has been illustrated or photo-documented in the literature. Since many of these publications are difficult to obtain, only a few specialists are familiar with most of the species and subspecies described in the literature. In order to overcome this problem and encourage geobotanical research on the genus Hieracium, we decided to edit an iconography of central and southern European Hieracia in an electronical journal (Forum geobotanicum) with free international access through the internet. Part I of this endeavour contains descriptions and photographs of the morphological spectrum of the genus Hieracium. Here, we categorize the genus into 15 basic morphotypes. These types conform partly to the sections and subsections of the genus Hieracium, but are in some cases informal and may even include members of different sections. Classification of morphotypes is considered helpful to obtain a first rough picture of an unknown species that then can be traced to the species and subspecies level by using keys or, after completion of this iconography, simply by screening the relevant images. One particularly novel aspect of the present endeavour will be the regular inclusion of magnified images and scanning electron micrographs.
KW  - Habichtskraut
KW  - Hieracium
KW  - iconography
KW  - classification
KW  - scanning electron micrographs
Y1  - 2005
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-35363
ER  - 
TY  - THES
A1  - Elfeber, Katrin
T1  - Immunologischer Nachweis des Natrium-Glukose-Kotransporters SGLT1 im mikrovaskulären System des Gehirns, des Herzens und des Skelettmuskels
T1  - Immunological evidence for the location of the sodium/glucose cotransporter SGLT1 in the microvascular system of brain, heart and sceletal muscle
N2  - Glukose ist einer der Hauptenergielieferanten der Säugetierzellen. Aus diesem Grund wird die Glukoseaufnahme durch erleichterte Diffusion durch die GLUT (SLC2) Familie, sowie durch die Familie der sekundär aktiven Transporter SGLT (SLC5A) gesichert. In dieser Arbeit wurde ein polyklonaler Antikörper gegen SGLT1 aus Kaninchen hergestellt. Dieser Antikörper wurde für die Innunhistologie sowie für Western blots eingesetzt. Man sah eine Anfärbung von Bürstensaummembranen an Dünndarm- und Nierentubulusepithelzellen, aber in diesen Geweben nicht an Mikrogefäßen. Darüberhinaus konnten wir SGLT1 an der basolateralen Membran von Speicheldrüsenazini sehen, auch hier konnten wir SGLT1 in den Kapillaren nicht sehen. Überraschenderweise konnte SGLT1 in der Blut-Hirn-Schranke nachgewiesen werden. Auch konnte man die Lokalisation von SGLT1 in den Kapillaren des Herzens und des Skelettmuskels zeigen. Die physiologische und pathophysiologische Bedeutung dieser Lokalisationen liegt noch im Unklaren.
N2  - Glucose is one of the main energy sources of mammalian cells. Therefore glucose uptake is complicatedly regulated by facilated glucose uptake via transporters of the GLUT (SLC2) family and secondary active transporters of the SGLT (SLC5A) family. For this work, a polyclonal antibody against rat SGLT1 was raised in rabbits. This antibody was used in immunohistochemistry and western blots. Brush border membranes of small intestine and kidney epithelial cells were stained, but no microvessels in these tissues. Futhermore we could see SGLT1 in the basolateral membrane of the acini of salivary glands, here we could not dectect SGLT1 in capillary endothelial cells. Surprisingly we were able to detect SGLT in the blood-brain-barrier. We were also able to show the location of SGLT1 in the capillaries of heart and sceletal muscle. The physiologial and pathophysiological impact of this locations remains to be determined.
KW  - Glukose
KW  - Endothel
KW  - Gehirn
KW  - Herz
KW  - Muskel
KW  - glucose
KW  - endothelium
KW  - brain
KW  - heart
KW  - muscle
Y1  - 2005
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-19221
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Gottschlich, Günter
A1  - Drenckhahn, Detlev
A1  - Dunkel, Franz
A1  - Rostanski, Krzysztof
A1  - Meierott, Lenz
A1  - Röder, Daniela
A1  - Jeschke, Michael
A1  - Kiehl, Katrin
T1  - Forum Geobotanicum Vol. 2 (2005/2006)
N2  - Forum geobotanicum ist eine elektronische Plattform, deren Zielsetzung darin besteht, neue Erkenntnisse der geobotanischen Forschung in der Europäischen Union mit Schwerpunkt Mitteleuropa umfassend zu verbreiten. Das Journal befasst sich mit allen Fragen von Verbreitung, Ökologie, Morphologie und Taxonomie von Gefäßpflanzen und soll das gesamte Spektrum der Geobotanik von molekularbiologischen Aspekten bis zu Umwelt- und Naturschutzfragen abdecken. Der Hauptfokus liegt auf der Publikation von Originaluntersuchungen und Übersichtsartikeln sowie Behandlung aktueller Fragen des Naturschutzes. Die Zielgruppen sind Personen mit Allgemeinkenntnissen in der Botanik und Floristik sowie Spezialisten auf den Gebieten der Geobotanik und Pflanzensystematik. Das Journal soll keine Zeitschrift in Druckform ersetzen, sondern eine Ergänzung zu den traditionellen Publikationsorganen bilden. Der Vorteil der Zeitschrift liegt in ihrer Flexibilität und raschen Publikationszeit nach Begutachtung der eingereichten Manuskripte und den Möglichkeiten, in größerem Umfang Fotografien und andere Abbildungen zu veröffentlichen. Der Vorteil einer elektronischen Zeitschrift besteht weiterhin darin, dass die Veröffentlichungen weltweit jedermann sofort zugänglich sind. Viele durchaus wichtige Untersuchungen aus dem Bereich der Geobotanik erscheinen in lokalen Publikationsorganen, wie Jahrbüchern und Heimatkalendern, oder auch im Eigenverlag. Da solche Veröffentlichungen bibliographisch kaum erfasst werden, können sie auch nicht in adäquater Weise wahrgenommen werden. Forum geobotanicum soll ermöglichen, dass auch solche Publikationen in einer Literaturrubrik bekannt gemacht werden und ggf. nach Klärung von Copyright-Fragen als Supplemente der Zeitschrift ins Netz gestellt werden. Forum geobotanicum nutzt die Vorteile des Internets, indem es abrufbare Hilfen, wie ein Verzeichnis von Adressen, Pflanzenlisten etc. zur Verfügung stellt. Insgesamt soll die Kommunikation zwischen Geobotanikern in Mitteleuropa erleichtert und eine Kommunikationsplattform etabliert werden, die die Aktivitäten auf dem gesamten Wissenschaftsgebiet stimuliert. Das Journal ist uneigennützig und für Autoren und Benutzer kostenfrei. Für die Kostendeckung sind Sponsoren erwünscht, denen eine begrenzte Möglichkeit zur Darstellung eingeräumt werden kann. In der Anfangsphase wird das Journal von einem kleinen Herausgebergremiumbetrieben. Sollte sich Forum geobotanicum erfolgreich weiter entwickeln, ist an eine Erweiterung des Herausgebergremiums auf Experten aus allen Nationen des mitteleuropäischen Raums gedacht. Um eine langfristige Verfügbarkeit der Publikationen zu gewährleisten, wird jeder Jahrgang von Forum geobotanicum ausgedruckt, gebunden und mit CDs versehen an ausgewählte Universitätsbibliotheken, Landes- und Staatsbibliotheken Deutschlands und wichtiger Städte Mitteleuropas zur Archivierung und Ausleihe versandt.
N2  - Forum geobotanicum is an electronic journal devoted to disseminate information concerning geographical distribution, ecology, morphology, taxonomy and conservation of vascular plants in the European Union with a main focus on middle Europe. It covers from molecular biology to environmental aspects. The focus is to publish original papers, reviews and announcements for the educated generalist as well as the specialist in this broad field. Forum geobotanicum does not aim to supplant existing paper journals, but will be much more flexible in format, publication time and world-wide distribution than paper journals. Many important studies are being currently published in local journals and booklets and some of them are published privately. Hence, these studies will become aware to only a limited readership. Forum geobotanicum will encourage authors of such papers to submit them as special issues of the journal. Moreover, the journal is planning to build up an E-mail-address section to support communication between geobotanists in Europe. The editors are optimistic that this electronic journal will develop to a widely used communication forum that will help to stimulate activities in the entire field of geobotany in middle Europe. To overcome problems of long term archivation of articles published electronically in Forum geobotanicum, print versions of each volume of the journal including CDs will be delivered freely to selected university libraries and state libraries in middle Europe.
KW  - Geobotanik ; Pflanzengeographie
Y1  - 2006
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-37933
VL  - 2(2005/2006)
ER  - 
TY  - THES
A1  - Schlegel, Nicolas
T1  - Reaktive Veränderungen von Rückenmark und Nervenwurzeln nach dorsaler Rhizotomie sowie Ausriss und Replantation der Vorderwurzel im Segment C7 mit Applikation neurotropher Faktoren CNTF und BDNF
T1  - Reactive changes of spinal cord and nerve roots after dorsal rhizotomy, avulsion and replantation of C7 ventral roots with application of neurotrophic factors CNTF and BDNF
N2  - Als Therapieversuch bei Plexusläsionen wird die Replantation ausgerissener Vorderwurzelfasern durchgeführt. Voraussetzung für die erfolgreiche Regeneration von Motoneuronaxonen sind 1. Überleben einer ausreichenden Anzahl von Motoneuronen 2. erfolgreiche Wiederherstellung der Kontuität ausgerissener Axone mit dem Rückenmark und 3. funktionelle Hochwertigkeit regenerierter Axone. Neurotrophe Faktoren können Überleben und Regenerationsfähigkeit von Motoneuronen fördern. Gegenstand der vorliegenden Arbeit war die Analyse des Einflusses von CNTF und BDNF auf die Regeneration von Motoneuronaxonen nach Ausriss und Replantation im Segment C7 nach einer Überlebenszeit von 3 Wochen bzw. 6 Monaten. Vervollständigt wurden diese Untersuchungen durch detaillierte morphologische Analysen von Spinalganglien, durchtrennter Hinterwurzel und verletztem Hinterhorn. In verschiedenen Gruppen von adulten Kaninchen wurden CNTF, BDNF, oder beide Faktoren auf die ventrolaterale Replantationsstelle appliziert, Kontrollen wurden ohne Faktor belassen (n>5). Die Überlebenszeit der Versuchstiere lag bei 3 Wochen (n=3 Kontrollen) und 6 Monaten (n=27). Aus dem perfundiertem Gewebe wurden Semidünnschnitte durch Vorderwurzel/Spinalganglien und Kryostatserienschnitte durch das Segment C7 angefertigt. DiI-Fluoreszenztracing, Markscheidenfärbung, eine modifizierte Klüver-Barrera-Färbung der Kryostatschnitte sowie eine Touloidinblaufärbung der Semidünnschnitte ermöglichte die morphologische und morphometrische Analyse des Gewebes. Die Anzahl der überlebenden Motoneurone lag nach sechs Monaten bei allen Versuchsgruppen bei etwa 30%. Fluoreszenz-Tracing und Markscheidenfärbungen von Serienschnitten zeigten, dass Axone sowohl über die ursprünglichen ventralen Austrittstellen als auch über die ventrolaterale Replantationsstelle das Rückenmark verließen und im Bereich des Spinalganglions eine kompakte Vorderwurzel bildeten. Ventral austretende Axone zeigten signifikant größere Durchmesser als lateral austretende. Ausmaß und Art der Regeneration waren interindividuell unterschiedlich, die besten Ergebnisse zeigte die Replantation nah am ursprünglichen Austrittsort der Vorderwurzel. Unterschiede zwischen den Gruppen waren nicht deutlich. In Semidünnschnitten durch die regenerierte Vorderwurzel fanden sich nach drei Wochen kaum intakte, myelinisierte Axone, nach sechs Monaten war die Zahl der Axone auf etwa 45% der Zahl der gesunden Seite angestiegen. Regenerierte Axone waren dünn, typische Motoneuronaxone stellten nur einen kleinen Teil der regenerierten Axone. Gruppenunterschiede fanden sich im Axon-Myelinverhältnis, das bei Kontrollen der replantierten Seiten signifikant erniedrigt war. Diese Erniedrigung war noch vorhanden, jedoch nicht mehr signifikant bei Tieren, die mit CNTF- und BDNF-behandelt wurden. Die replantierten Vorderwurzeln der CNTF+BDNF-Gruppe zeigte überwiegend eine signifikant bessere Myelinisierung als die replantierten Kontrollen. An der früheren Hinterwurzeleintrittszone am Rückenmark wurden in Tieren mit geringem Verletzungsausmaß kleine ZNS-Gewebsprotrusionen beobachtet, in denen sich myelinisierte Axone befanden. Diese Axone zeigten eine Wachstumsrichtung in die Peripherie, was auf eine Sprossung der sensorischen Rückenmarksneurone schließen lässt. Innerhalb des Spinalganglions waren Neuron- und Axondichte auf den verletzten Seiten nicht wesentlich verändert. Eine leichte Abnahme des relativen Anteils großer Neurone und Axone wurde in den verletzten Seiten der Kontrollgruppe beobachtet. Für Axone war diese Abnahme statistisch signifikant. Im Gegensatz dazu war dies in Tieren, die mit neurotrophen Faktoren behandelt wurden, nicht zu beobachten. Bei allen Tieren zeigte sich ein beträchtliches Auswachsen von Hinterwurzelaxonen aus dem Spinalganglion. Diese Axone fanden keine spontane Verbindung mit dem proximalen Rest der Wurzel, sondern waren durch Bindegewebe eingehüllt. Bei etwa der Hälfte der Tiere zeigte sich, dass einer Untergruppe dieser Axone in Richtung des Narbengewebes der replantierten Vorderwurzel gewachsen war und über Defekte in der Bindegewebshülle teilweise sogar in die Vorderwurzel einwuchsen. Ein möglicher Einfluss der applizierten neurotrophen Faktoren auf das quantitative Regenerationsergebnis scheint also in diesem Modell gering zu sein. Auf eine qualitative Verbesserung deutet die Normalisierung des Axon-Myelinverhältnisses großer regenerierter Axone bei Kombinationsbehandlung hin. Die im vorliegenden Modell beträchtliche Regenerationskapazität der Hinterwurzel scheint bisher unterschätzt worden zu sein. Das unerwartete Einwachsen von Hinterwurzelaxonen in die Vorderwurzel könnte mit einer funktionellen Beeinträchtigung der regenerierten Vorderwurzel verbunden sein.
N2  - Treatment of brachial plexus lesions is attempted by surgical replantation of avulsed nerve roots. Prerequisites for successful regeneration of motoneuron axons are 1. survival of a large number of motoneurons, 2. restoration of connectivity between avulsed nerve roots and spinal cord and 3. high quality of regenerated axons. Regeneration and survival of motoneurons can be supported by neurotrophic factors. In the present study, the influence of CNTF and BDNF on regeneration of motoneurons after C7 ventral root avulsion and replantation after 3 weeks and 6 months was analysed. Additionally, detailed morphological analyses of dorsal root ganglia (DRG), severed dorsal roots and injured dorsal horns were performed. In adult rabbits C7 dorsal roots were severed, ventral roots were avulsed and replanted ventrolaterally. CNTF, BDNF, or both was applied to the replantation site, controls were replanted without application of neurotrophic factors (n>5). After 3 weeks (n= 3 controls) and 6 months (n= 27) after avulsion and replantation semi-thin sections of ventral roots and DRGs as well as cryostat serial sections from C7 spinal cord segment were prepared. DiI-fluorescence tracing, myelin-sheath staining, modified Klüver-Barrera staining of cryostat section and touloidinblue staining of semi-thin sections served for morphological and quantitative analyses. Six months after lesion, a survival of 30% of the C7 motoneurons was found without differences between the experimental groups. Retrograde fluorescent tracing and histological analysis documented that many axons had regrown through the original ventral exit zones or had exited the spinal cord at the lateral replantation site. However, many laterally exiting axons had not grown out directly from the ventral horn through the lateral white matter but had elongated vertically before leaving the spinal cord. The mean axonal diameter was significantly higher in regenerated axons that had exited through the original ventral exit zones in comparison with axons which had grown out laterally. Application of BDNF and/or CNTF did not show any effects on the pathways of regeneration into the replanted root. Three weeks after ventral root avulsion and replantation the number of axons was rare. After six months, the number of myelinated axons increased to 45% compared to unlesioned sides. Regenerated axons were mainly of small caliber with few axons showing typical properties of motoneuron axons. In controls myelination was significantly reduced compared to the unlesioned sides. This was not observed after CNTF, BDNF and CNTF+BDNF treatment. In CNTF+BDNF treated animals myelination was significantly increased compared to replanted controls in the majority of cases. At the dorsal root entry zone, small myelinated axons extended into central tissue protrusions, in cases with well-preserved morphology. This suggested sprouting of spinal neuron processes into the central dorsal root remnant. In lesioned DRGs, the density of neurons and myelinated axons was not significantly altered, but a slight decrease in the relative frequency of large neurons and an increase of small myelinated axons was noted (significant for axons). Unexpectedly, differences in the degree of these changes were found between control and neurotrophic factor-treated animals. Central axons of DRG neurons formed dorsal root stumps of considerable length which were attached to fibrous tissue surrounding the replanted ventral root. In cases where gaps were apparent in dorsal root sheaths, a subgroup of dorsal root axons entered this fibrous tissue. Continuity of sensory axons with the spinal cord was never observed. Some axons coursed ventrally in the direction of the spinal nerve. In summary, the number of surviving motoneurons and regenerating axons appeared not to be influenced by a single- dose application of neurotrophic factors in this model. However, improvement of myelination indicated that the quality of regeneration can be increased especially by CNTF+BDNF- treatment. Moreover, the considerable capacity of dorsal root regeneration we observed in this study has possibly been underestimated previously. The unexpected ingrowth of dorsal root axons into the regenerated ventral roots could be harmful for ventral root regeneration.
KW  - Nervenregeneration
KW  - Neurotropher Faktor
KW  - Plexus brachialis
KW  - Armplexusverletzung
KW  - Ciliary neurotrophic factor
KW  - Brain-derived neurotrophic factor
KW  - Nervenwurzelausriss
KW  - Nervenwurzelreplantation
KW  - nerve regneration
KW  - nerve root avulsion
KW  - ventral root replantation
KW  - neurotrophic factors
KW  - rhizotomy
Y1  - 2006
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-25325
ER  - 
TY  - THES
A1  - Kroiß, Matthias
T1  - Die subzelluläre Verteilung des Regulatorproteins RS1 in Nierenepithelzellen
T1  - The sucbcellular distribution of the regulatory protein RS1 in renal epithelial cells
N2  - Diese Arbeit bedient sich der Immunfluoreszenzmikroskopie, um die intrazelluläre Lokalisation des mit der Plasmamembran assoziierten Regulatorproteins RS1 und eines seiner Zielproteine, des Natrium-D-Glucose-Kotransporters SGLT1, in Zellkulturmodellen des Nierenepithels (LLC-PK1- und HEK293-Zellen) zu untersuchen. Zwei polyklonale Antikörper gegen das RS1-Protein des Schweins (pRS1) wurden dafür erzeugt. In Untersuchungen am konfokalen Laser-Scanning-Mikroskop fand sich pRS1 an der Plasmamembran, im Zellkern, intrazellulär an Vesikeln sowie an einem perinukleären Kompartiment. Die Lokalisation des Proteins im Kern von LLC-PK1-Zellen nahm mit zunehmender Differenzierung der Zellen ab, pRS1 wurde in differenzierten Zellen lediglich im perinukleären Kompartiment gefunden. Dieses wurde in Kolokalisationsstudien als trans-Golgi-Netzwerk (TGN) identifiziert und dort eine Kolokalisation von pRS1 mit Clathrin und Dynamin nachgewiesen. Durch Behandlung der Zellen mit Brefeldin A wurde der Verlust von pRS1 vom TGN induziert. SGLT1 wurde überwiegend in Endosomen nachgewiesen, die entlang von Microtubuli organisiert waren. Auch im trans-Golgi-Netzwerk wurde die Anwesenheit von SGLT1 gezeigt. pSGLT1 kolokalisierte dort mit Dynamin aber nicht mit Clathrin. Es wurde demonstriert, dass experimentelle Hemmung der Proteasoms die Menge an pRS1 drastisch erhöht und gegenläufig die des Natrium-D-Glucose-Kotransporter (pSGLT1) abnimmt. Die gewonnenen Daten wurden in einem hypothetischen Modell zusammengefasst, das die gezeigten Ergebnisse mit früher gewonnenen funktionellen Experimente zu einem schlüssigen Konzept zusammenführt.
N2  - RS1 is a negative regulator of solute transporters such as the Na+-D-glucose cotransporter SGLT1 on the transcriptional and posttranscriptional level. RS1 has been shown to reduce SGLT1-mediated substrate uptake upon coexpression in Xenopus oocytes. This effect is paralleled by decreased membrane surface area and can be counteracted by coexpressed dominant negative dynamin. In this study, I used immunofluorescence microscopy to determine the subcellular distribution of RS1 and SGLT1 in two renal epithelial cell lines (HEK293, LLC-PK1) that express RS1 and SGLT1 endogenously. I found that RS1 was present i) at the plasma membrane, ii) within the nucleus, iii) in small vesicles and iv) at the trans-Golgi network (TGN). At the TGN, RS1 was colocalized with clathrin and dynamin. Incubation of cells with brefeldin A abolished the association of RS1 with the TGN. SGLT1 was likewise present at the TGN although the majority of SGLT1 resided in elongated endosomes. The presence of both RS1 and SGLT1 at the TGN suggests that their functional interaction may involve adaptor proteins such as the Golgi localized, gamma-ear-containing, Arf binding (GGA) proteins. Indeed, RS1 contains a unique acidic cluster dileucine motif on its ubiquitin binding associated (UBA) domain, which we found by 3D modeling to be exposed to the surface of RS1. Taken together with previous data, this study leads to a testable model of RS1 function on the posttranscriptional level.
KW  - Glucose
KW  - Transporter
KW  - Regulation
KW  - Niere
KW  - Zellkultur
KW  - glucose
KW  - transporter
KW  - regulation
KW  - kidney
KW  - cell culture
Y1  - 2006
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-20712
ER  - 
TY  - THES
A1  - Al-Khatib, Mohammed
T1  - Die pterygospinösen Strukturen beim Menschen und anderen Primaten
T1  - The pterygospinous Structures in Human and other Primates
N2  - Die pterygospinösen Strukturen zwischen Lamina lateralis des Processus pterygoideus und einer Spina ossis sphenoidalis können in unterschiedlicher Ausprägung vorliegen. Meist ist ein Ligamentum pterygospinosum, gelegentlich ein Arcus osseus oder ein Musculus pterygospinosus vorhanden. In einzelnen Fällen können mehrere Varianten parallel vorliegen. Die knöchernen Verbindengen kommen bei Altweltaffen immer vor, beim Menschen nur noch vereinzelt. Diese Strukturen können einen operativen lateralen Zugang zur Tiefe der Fossa infratemporalis behindern. Durch radiologische Methoden können präoperativ die pterygospinösen Strukturen dargestellt werden.
N2  - The ptergyspinous complex is found as a muscle or a ligament or as an osseus arc between the lateral lamina of the ptergoid process and the sphenoid spina. Old world monkeys always have an osseus arc, in new world monkeys and human an osseus arc is only found in some cases. The pterygospinous structures can hinder a surgical lateral approach to the depth of the infratemporal fossa. Radiological methods can help to seek such bars before the surgical intervention.
KW  - pterygospinöse Strukturen
KW  - pterygospinöser Komplex
KW  - Musculus und Ligamentum pterygospinosus
KW  - pterygospinous complex
KW  - pterygoalar bars
KW  - pterygospinous muscle or ligament
Y1  - 2006
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-22163
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Röder, Daniela
A1  - Jeschke, Michael
A1  - Kiehl, Kathrin
T1  - Vegetation und Böden alter und junger Kalkmagerrasen im Naturschutzgebiet "Garchinger Heide" im Norden von München
T1  - Vegetation and soils of ancient and young calcareous grasslands in the nature reserve "Garchinger Heide"
N2  - Das Naturschutzgebiet "Garchinger Heide" ist ein Relikt der ehemals ausgedehnten Kalkmagerrasen auf Pararendzinen über Niederterrassenschotter im Alpenvorland. Bei jahrhundertelanger extensiver Landnutzung hat sich auf trockenen nährstoffarmen Böden eine artenreiche Vegetation mit zahlreichen seltenen und gefährdeten Arten entwickelt. Die "Altheide", welche den größten Teil des Naturschutzgebiets einnimmt, ist geprägt durch flachgründige, nährstoffarme Böden, welche eine geschlossene Vegetation mit einem hohen Anteil an Arten der Halbtrockenrasen (hauptsächlich Mesobromion erecti und Cirsio-Brachypodion) tragen. Das 1945 durch Oberbodenabtrag begonnene, aber nicht mehr ausgebaute und verwendete „Rollfeld“ weist einen niedrigen Feinbodenanteil, welcher auf eine geringe Wasserverfügbarkeit schließen lässt, sowie niedrige Gehalte an Gesamtstickstoff und CAL-austauschbaren P2O5 auf. Die Vegetation ist lückig mit einem hohen Anteil an Trockenrasenarten (Xerobromion, Sedo-Scleranthetea, Sesleritalia albicantis). Das heutige Vorkommen zahlreicher Arten, welche in früheren Untersuchungen (1956 und 1986) nicht gefunden wurden, lässt auf eine fortschreitende Sukzession der Vegetation des Rollfeldes hin zu der der Altheide schließen. Der 1959 zum Naturschutzgebiet hinzu gekaufte ehemalige Acker unterscheidet sich immer noch deutlich von der Altheide. Eine allmähliche Annäherung der Standortbedingungen ist jedoch zu beobachten. So sanken die Gehalte an CAL-austauschbarem P_ 2 O_5 und K_2 O im Vergleich zu Werten aus dem Jahr 1993 deutlich ab. Trotz des immer noch hohen Anteils an Grünlandarten (Molinio-Arrhenatheretea) konnten sich im Vergleich zu 1986 mehr Magerrasenarten etablieren.
N2  - The nature reserve "Garchinger Heide" north of Munich (Bavaria, Germany) is a remnant of the formerly widespread calcareous grasslands of the Munich Gravel Plain on dry, nutrient-poor calcaric Regosol soils with low water-storage capacity. Most of the nature reserve is covered by species-rich ancient grasslands with a high proportion of species of the Mesobromion erecti and Cirsio-Brachypodion. At the “Rollfeld”, where topsoil was removed in 1945, vegetation cover is lower and the proportion of species of the Xerobromion, Sedo-Scleranthetea and Seslerietalia albicantis is higher than on the ancient grasslands due to low water-availability and low nutrient contents. In 2003, the number of ancient grassland species, which have successfully established on the topsoil-removal site, was higher than in vegetation descriptions from 1956 and 1986. On an ex-arable field within the nature reserve, which was last ploughed in 1959, several species of the Molinio-Arrhenatheretea were still found in 2003. In comparison to 1986, however, the number of species of the Mesobromion erecti and Cirsio-Brachypodion was higher and the vegetation has become more similar to the ancient grassland vegetation. This positive development was also reflected in the soil analyses; the contents of exchangeable P_2 O_5 and K_2 O in the soil of the ex-arable field have decreased considerably during the last 12 years.
KW  - Vegetation
KW  - Festuco-Brometea
KW  - Boden
KW  - Garchinger Heide
KW  - calcareous grassland
KW  - topsoil removal
KW  - ex-arable field
KW  - vegetation
KW  - soil nutrients
Y1  - 2006
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-35397
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Rostanski, Krzysztof
A1  - Meierott, Lenz
T1  - Zur Gattung Oenothera L. in Franken - mit besonderer Berücksichtigung von Oenothera stucchii Soldano (neu für Deutschland)
T1  - The Genus Oenothera in Franconia - with special reference to Oenothera stucchii Soldano (new for Germany)
N2  - In August 2004 the authors of this report undertook a survey on the Genus Oenothera (evening-primroses) in the valley of the river Main between the cities of Schweinfurt and Bamberg (Bavaria, Lower and Upper Franconia). 22 different taxa were identified, most of which are new to Bavaria, one new for Europe (Oenothera hazelae Gates) and another one new for Middle Europe (Oenothera stucchii Soldano). In this report a list of all Oenothera species found in Franconia is given and Oenothera stucchii, a particular tall (up to > 2 m) species with extremely long Hypanthia of 50-70 mm and fruit capsules with truncated teeth, is described and depicted in more detail.
KW  - Nachtkerze <Gattung>
KW  - Franken
KW  - Oenothera
KW  - Oenothera stucchii
KW  - Bavaria
KW  - Franconia
Y1  - 2006
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-35388
ER  - 
TY  - THES
A1  - Shatskaya, Natalia
T1  - Identification of amino acids within the substrate binding region of organic cation transporters (OCTZs) that are involved in binding of corticosterone
T1  - Identifizierung der Aminosaüren in der Substratbindungstelle der organischen Kationentransporter, die in Kortikosteronbindung involviert sind
N2  - The polyspecific organic cation transporters (OCT) are involved in the elimination and distribution of drugs, environmental toxins, and endogenous organic cations including monoamine neurotransmitters. Steroid hormones inhibit organic cation transport by the three OCT subtypes with different affinities showing distinct species difference; for example, the IC50 values for corticosterone inhibition of cation uptake by transporters rOCT1 and rOCT2 are ~150&#956;M and ~4 &#956;M, respectively. By introducing domains and amino acids from rOCT2 into rOCT1, we identified three amino acids in the presumed 10th TMD of rOCT2 which are responsible for the higher affinity of corticosterone in comparison to rOCT1. This is the first study which revealed the components of the binding site for corticosterone in OCTs. The evidence is presented that these amino acids (alanine 443, leucine 447, and glutamine 448 in rOCT1 and isoleucine 443, tyrosine 447, and glutamate 448 in rOCT2) are probably located within the substrate binding region of OCTs since the affinity of transported cations was increased together with the affinity of corticosterone. In the double mutant rOCT1(L447Y/Q448E) the IC50 value for the inhibition of [3H]MPP (0.1 &#956;M) uptake by corticosterone (24 ± 4 &#956;M) was significantly higher compared to the IC50 value for inhibition of [14C]TEA (10 &#956;M) uptake (5.3 ± 1.7 &#956;M), indicating an allosteric interaction between transported substrate and corticosterone. The data suggest that more than one compound can bind simultaneously to the substrate binding region. These results confirm previous suggestion that binding of substrates and inhibitors to OCTs involves interaction with a comparatively large surface that may include multiple binding domains rather than with a structurally restricted single binding site.
N2  - Die polyspezifischen Transporter für organische Kationen (OCT) spielen eine wichtige Rolle bei der Ausscheidung von Medikamenten, Toxinen und endogenen organischen Kationen, zu denen auch monoamine Neurotransmitter gehören. Der durch OCT vermittelte Transport von organischen Kationen kann von Steroidhormonen gehemmt werden, die für drei OCT Subtypen deutlich unterschiedliche Affinität aufweisen: Zum Beispiel, IC50 Werte der Hemmung des Transportes von organischen Kationen durch Corticosteron betragen ~ 150 &#956;M für rOCT1 und ~ 4 &#956;M für rOCT2. Mithilfe des Austausches von rOCT1 Domänen und einzelnen Aminosäuren gegen die entsprechenden Elemente des rOCT2 Moleküls haben wir in der 10th TMD von rOCT2 drei Aminosäuren identifiziert, die für die höhere Affinität des rOCT2 Transporters zu Corticosteron verantwortlich sind. In dieser Arbeit wurden zum ersten Mal die Aminosäuren identifiziert, die zu der Bindungsstelle eines OCT Transporters für Corticosteron gehören. Die Ergebnisse der Untersuchungen deuten darauf hin, dass diese drei Aminosäuren (Alanin 443, Leucin 447 und Glutamin 448 in rOCT1 und Isoleucin 443, Tyrosin 447 und Glutamat 448 in rOCT2) hochwahrscheinlich in der ubstratbindungstasche von OCT liegen, da zusammen mit der Erhöhung der Affinität zu Corticosteron stieg auch die Affinität zu transportierenden Substraten. Für die doppelte Mutante rOCT1(L447Y/Q448E) unterscheiden sich die IC50 Werte für die Hemmung des [3H]MPP (0,1 &#956;M) und des [14C]TEA (10 &#956;M) Transportes durch Corticosteron um Faktor 4 (24 ± 4 &#956;M bzw. 5,3 ± 1,7 &#956;M), was eine allosterische Interaktion zwischen transportierenden Substraten und Corticosteron vermuten lässt. Die Daten deuten darauf hin, dass mehr als eine Substanz sich gleichzeitig an die Substratbindungsregion binden kann. Die gewonnenen Erkenntnisse bestätigen unsere vorigen Vorstellungen, dass die Bindung von Substraten und Hemmstoffen zu OCT die Interaktion mit der relativ großen Oberfläche des Proteins vorsieht, die vermutlich nicht auf eine einzige Bindungsstelle beschränkt ist, sondern eher mehrere Bindungsdomäne.
KW  - Kation
KW  - Ionentransport
KW  - Bindestelle
KW  - Corticosteroide
KW  - Aminosäuren
KW  - OCT
KW  - corticosterone
KW  - mutationen
KW  - OCT
KW  - corticosterone
KW  - mutation analysis
Y1  - 2006
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-20430
ER  - 
TY  - THES
A1  - Sturm, Alexander
T1  - Identifikation zweier für Regulation, Substratspezifität und Transportgeschwindigkeit bedeutsamer Cysteine des organischen Kationentransporters rOCT1
T1  - Identification of two cysteines in rat organic cation transporter 1 critical for regulation, substrate specifity and turnover.
N2  - Zur SLC22-Genfamilie von Karnitin- und organischen Ionentransportern gehören u. a. auch die organischen Kationentransporter der Ratte rOCT1 und rOCT2 sowie deren humane Analoga. Diese funtionell bereits gut charakterisierten Proteine werden in verschiedenen Geweben exprimiert und transportieren endogene und pharmakologisch relevante Substanzen. Die Aufklärung des Transportmechanismus und der Regulation sind Gegenstand intensiver Forschungsbemühungen. In dieser Arbeit wurde durch elekrophysiologische Methoden, die modifiziert auch zur Messung von Membrankapazitäten und des Strom-Teilchen-Aufnahmeverhältnisses (CFR) eingesetzt wurden, der Effekt des ungeladenen, membranpermeablen SH-Gruppenregenz MMTS auf den in Xenopus laevis-Oozyten exprimierten rOCT1 untersucht. Durch MMTS kam es zu einer Aktivierung von substratinduzierten Strömen und Kapazitätsänderungen, einer unterschiedlichen Veränderung von Substrat- und Inhibitoraffinitäten sowie einer Zunahme der absoluten Oozytenmembrankapazität. Die CFR und die Spannungsabhängigkeit änderten sich nicht. An rOCT2 konnten teils gleich-, teils gegensinnige Veränderungen nach MMTS-Exposition gezeigt werden. Diese Phänomene können am ehesten durch eine Konformationsänderung der polyvalenten Substratbindungsregion, einen verstärken Membraneinbau der Transportermoleküle und eine gesteigerte Transportrate des Einzeltransporters erklärt werden. Durch die Untersuchung von Mutanten konnten die Cysteine 322 und 451 als essentiell für den MMTS-Effekt identifiziert werden. Die Daten deuten darauf hin, dass die Modifikation dieser Cysteine für die Effekte zwingend erforderlich ist. Möglicherweise ist aber ein Xenopus-eigenes Regulatorprotein an der Entstehung der Effekte beteiligt, welches in die entsprechenden Proteinregionen des rOCT1 eingreift. Mit der Identifikation von Cystein 451 konnte ein weiterer Beweis für die wichtige Bedeutung der 10. Transmembrandomäne erbracht werden. Mit dem Cystein 322 wurde eine weitere wichtige Aminosäure für die Funktion und möglicherweise auch die Regulation von rOCT1 identifiziert.
N2  - rOCT1 and rOCT2 are functionally well characterised members of the SLC22-transporter family. It includes carnitine and organic cation and anion transporters. OCTs are expressed in a variety of tissues and transport a number of drugs and endogenous substrates. Their transport mechanism and regulation are currently intensively being investigated. MMTS is an uncharged and membrane-permeable SH-reactive substance. Using electrophysiological methods the effect of MMTS on rOCT1 expressed in X. laevis-oocytes was investigated. These methods were modified to measure membrane capacitance and current-flux-ratios. MMTS-exposure induced an activation of substrate-induced currents and capacitance changes, a differing alteration of substrate and inhibitor affinities and an increase in the absolute oocyte membrane capacitance. The transport stoechiometry and voltage dependence were not influenced by MMTS exposure. Properties of rOCT2 were partially altered in the same and partially in the opposite way. The effects can most likely be explained by a conformational change of the polyvalent substrate binding region, an increased membrane insertion of OCT molecules and an increased substrate turnover number of the single transporter. Investigating mutants the cysteines 322 and 451 could be identified to be essential for the MMTS-effect. The data suggest that the modification of both cysteines is absolutely necessary to create the seen effects. However the participation of a Xenopus regulatory protein for the induction of the MMTS-effect interfering with the mentioned OCT regions must be taken into account. The identification of cysteine 451 proves once more the importance of the 10th TMD within the OCT family. Cyteins 322 might be another important amino acid for functional properties and the regulation of organic cation transporters.
KW  - Kationentransporter
KW  - SH-Gruppen
KW  - Mutation
KW  - Substrataffinität
KW  - Kationentransporter
KW  - SH-Gruppen
KW  - Mutation
KW  - Substrataffinität
KW  - cation transporter
KW  - SH group
KW  - mutagenesis
KW  - substrate affinity
Y1  - 2007
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-25717
ER  - 
TY  - THES
A1  - Vernaleken, Alexandra
T1  - Identification and Characterisation of the Domains of RS1 (RSC1A1) Inhibiting the Monosaccharide Dependent Exocytotic Pathway of Na+-D-Glucose Cotransporter SGLT1 with High Affinity
T1  - Identifizierung und Charakterisierung der Domänen von RS1 (RSC1A1), die den Monosaccharid-abhängigen exozytotischen Pfad des Na+-D-Glukose Kotransporters SGLT1 mit hoher Affinität hemmen
N2  - Das RS1-Protein, das durch ein intronloses single-copy Gen kodiert wird, welches nur bei Säugetieren vorkommt, bewirkt eine posttranskriptionelle Herunterregulation des Natrium-D-Glukose-Cotransporters SGLT1. Es wurde gezeigt, dass eine kurzfristige posttranskriptionelle Hemmung von SGLT1 durch RS1 am trans-Golgi-Netzwerk (TGN) stattfindet. In der vorliegenden Arbeit wurden zwei Tripeptide des menschlichen RS1-Proteins (hRS1) identifiziert, GlnCysPro und GlnSerPro, welche die posttranskriptionelle Hemmung von SGLT1 am TGN induzieren. Das Applizieren der Tripeptide reduzierte die Menge des SGLT1-Proteins in der Plasmamembran um 40-50%, diese Reduktion korrelierte mit dem Rückgang des durch SGLT1 vermittelten Glukosetransports. Hinsichtlich der kurzfristigen Hemmung von SGLT1 durch die Tripeptide wurden für die effektiven intrazellulären Konzentration der Tripeptide IC50-Werte von 2.0 nM (GlnCysPro, QCP) und 0.16 nM (GlnSerPro, QSP) ermittelt. Die beobachtete Hemmung von SGLT1 durch die Tripeptide QCP und QSP wurde, ähnlich wie beim hRS1-Protein, durch verschiedene intrazelluläre Monosaccharide, einschließlich Methyl-&#945;-D-Glucopyranosid und 2-Deoxyglukose, verringert. Im Gegensatz dazu konnte die kurzfristige Hemmung von hOCT2 durch QCP nur nach Anhebung der intrazellulären Konzentration von AMG beobachtet werden. QCP und QSP werden durch den H+-Peptid-Kotransporter PEPT1 transportiert, der zusammen mit SGLT1 in den Enterozyten des Dünndarms kolokalisiert ist. Nach Einwärtstransport des Peptids wird dann im Anschluss der durch hSGLT1 vermittelte Glukosetransport gehemmt. Die Daten legen nahe, dass eine orale Applikation der Tripeptide QCP oder QSP dazu genutzt werden kann, die Absorption von D-Glukose im Dünndarm zu hemmen und somit als Therapeutika für Adipositas oder Diabetes mellitus genutzt werden könnte.
N2  - The RS1 protein, a 67 kDa protein, encoded by an intronless single copy gene that was only detected in mammals, mediates transcriptional and post-transcriptional down-regulation of the sodium-D-glucose co-transporter SGLT1. The short-term post-transcriptional down-regulation of SGTL1 by RS1 has been shown to occur at the trans-Golgi network (TGN). In the present study, two tripeptides from the human RS1 protein (hRS1), GlnCysPro and GlnSerPro, that induce the post-transcriptional down-regulation of SGLT1 at the TGN, were identified. The application of the tripeptides led to 40-50% reduction of the amount of the SGLT1 protein in the plasma membrane, which correlated to the degree of decrease in SGLT1-mediated glucose transport. For the short-term down-regulation of SGLT1 by the tripeptides, the effective intracellular concentrations IC50 values of 2.0 nM (GlnCysPro, QCP) and 0.16 nM (GlnSerPro, QSP) were estimated. The observed down-regulation of SGLT1 by the tripeptides QCP and QSP, similar to hRS1 protein, was attenuated by different intracellular monosaccharides including nonmetabolized methyl-&#945;-D-glucopyranoside and 2-deoxyglucose. On the contrary, the short-term inhibition of the hOCT2 by QCP could only be observed after rising of intracellular concentration of AMG. QCP and QSP are transported by H+-peptide cotransporter PEPT1 that is co-located with SGLT1 in the small intestinal enterocytes and thereafter effectively down-regulate hSGLT1-mediated transport of AMG. The data indicates that orally applied tripeptides QCP or QSP can be used to down-regulate D-glucose absorption in small intestine and used for treatment of obesity and diabetes mellitus.
KW  - Regulation von SGLT1
KW  - RS1
KW  - Monosaccharid-abhängig
KW  - Regulation of SGLT1
KW  - RS1
KW  - exocytotic pathway
KW  - monosaccharide-dependent
Y1  - 2007
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-25790
ER  - 
TY  - THES
A1  - Karatas-Wulf, Emine Ufuk
T1  - Proteinkinase C (PKC) vermittelte Oberflächenexpression von Glutamattransportern in kultivierten zerebellären Körnerzellen der Maus
T1  - Protein kinase C-dependent trafficking of glutamate transporters GLT1v (EAAT2b) and EAAC1 in cultured cerebellar granule cells depends on their electrophysiologic state
N2  - Der Glutamattransporter GLT1v, eine Spleißvariante von GLT1, kommt hauptsächlich im Zytoplasma von Neuronen vor. Es wurde gezeigt, dass GLT1v ein putatives PDZDomänen- Bindungsmotiv am C-Terminus enthält und mit PICK1, ein mit PKC interagierendes Protein, interagiert. Es ist daher denkbar, dass durch Interaktion zwischen GLT1v und PICK1 die GLT1v-Translokation über eine PKC-abhängigen Phosphorylierung reguliert wird. In der vorliegenden Untersuchung wurden kultivierte zerebelläre Körnerzellen aus der Maus benutzt, um mittels Immunzytochemie und Biotinilierung/Westernblot zu zeigen, ob eine GLT1v-Translokation über einen PKC-abhängigen Signalweg reguliert wird und sollte dies der Fall sein, ob diese Regulation vom elektrophysiologischen Status der zerebellären Körnerzellen abhängt. Vergleichstudien wurden mit EAAC1 durchgeführt. Die Körnerzellen wurden in einem Medium mit 27 mM KCl (chronisch depolarisierte Körnerzellen) und mit 5 mM KCl (ruhende Körnerzellen) kultiviert. Eine 30 minütige PKC-Aktivierung durch Phorbol-Myristat-Acetat (PMA) ergab in ruhenden Körnerzellen eine 41 % bzw. 31 % (signifikante) Zunahme in der Zelloberflächenexposition von GLT1v bzw. EAAC1 im Vergleich zur Kontrolle. Vergleicht man Körnerzellen nach PMA- mit solchen nach 30 minütiger Staurosporinbehandlung (PKC-Inhibitor), so beträgt die Oberflächenzunahme nach der PMA-Behandlung bei GLT1v bzw. EAAC1 115% bzw. 69%. Zerebelläre Körnerzellen, die mit 27 mM KCl kultiviert wurden (chronische Depolarisation), ergaben demgegenüber keine signifikanten Änderungen in der Oberflächenexpression von GLT1v und EAAC1, beim Vergleich der verschiedenen experimentellen Bedingungen (PMA, Staurosporin). Die immunzytochemischen Untersuchungen ergaben, dass bei ruhenden Körnerzellen (5mM KCl) nach PKC-Aktivierung mittels PMA zahlreiche, große Varikositäten (präsynaptische Elemente der Neuriten) auftreten, die eine intensive Immunreaktivität für GLT1v und EAAC1 zeigen. Wir konnten auch nachweisen, dass beide Transporter in getrennten Vesikelpopulationen vorkommen. Die Immunelektronenmikroskopie am Kleinhirn der adulten Maus hat ergeben, dass GLT1v und EAAC1 in Varikositäten der Parallelfasern von Körnerzellen lokalisiert sind. Dieses in situ Ergebnis stimmt somit mit den kultivierten Körnerzellen überein. Insgesamt lassen die Untersuchungen den Schluss zu, dass die Oberflächenexpression von GLT1v und EAAC1 (1) ähnlich reguliert zu werden scheint, (2) in Varikositäten von glutamatergen Körnerzellen stattfindet, aus denen Glutamat freigesetzt wird, und (3) vom elektrophysiologischen Status der zerebellären Körnerzellen abhängt.
N2  - The glutamate transporter GLT1v, a splice variant of GLT1, is present mainly in the cytoplasm of neurons. It is shown that GLT1v contains a putative PDZ domain binding motif and interacts with PICK1, a protein kinase C (PKC) interacting protein. The interaction between GLT1v and PICK1 could regulate trafficking of GLT1v via PKC dependent phosphorylation. In the present study we used cultured cerebellar granule cells (CGCs) from mice to demonstrate, applying immunocytochemistry and biotinylation/ Western blotting, whether GLT1v trafficking is regulated by PKC and if so, whether this depends on the electrophysiologic state of CGCs. Comparative studies were performed with EAAC1. The CGCs were cultured in high-potassium medium (chronic depolarization of CGCs) and in low-potassium medium (resting CGCs). Stimulation of PKC by phorbolester resulted in resting CGCs in a 41% and 31% (significant) increase of cell surface localization of GLT1v and EAAC1, respectively, compared to controls, and a 115% and 69% increase, respectively, compared to staurosporine inhibition. No significant changes were observed in chronically depolarizing CGCs. In resting CGCs stimulation of PKC enhanced the formation of large varicosities in neurites showing intense immunoreactivity for GLT1v and EAAC1. We showed also that both transporters were contained in different vesicle populations, and were localized in situ in varicosities of CGC parallel fibres. These findings provide evidence that the surface exposition of GLT1v and EAAC1 (1) seems to be similarly regulated, (2) takes place in varicosities of glutamatergic CGCs, where glutamate is thought to be released, and (3) depends on the electrophysiologic state of CGCs.
KW  - GLT1v
KW  - EAAC1
KW  - PKC
KW  - zerebelläre Körnerzellen
KW  - GLT1v
KW  - EAAC1
KW  - PKC
KW  - zerebelläre Körnerzellen
KW  - GLT1v
KW  - EAAC1
KW  - PKC
KW  - cerebellar granule cells
Y1  - 2007
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-23993
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Ewald, Jörg
T1  - Ein pflanzensoziologisches Modell der Schattentoleranz von Baumarten in den Bayerischen Alpen
T1  - A Phytosociological Model of Shade Tolerance of Tree Species in the Bavarian Alps
N2  - The ecological niche, as a summary of the environment in which a tree species can live, is a central concept in vegetation ecology and its application in silviculture. While the fundamental niche focusses on the physiological constraints of survival and growth, the realised niche takes competition in real communities into account. To understand realised niches in a causal fashion requires knowledge of the life cycle of plant species. The concept of regeneration niche is based on the notion that establishment and juvenile growth are particularly sensitive stages. Obviously, silviculturalists must be particularly interested in regeneration niches. The database BERGWALD contains 4,934 phytosociological plots from mountain forests and related vegetation types of the Bavarian Alps. The detailed information on plant species composition (trees, tree regeneration, shrubs, herbs and bryophytes) and cover has so far been used extensively for deriving vegetation units, site types and groups of indicator species. In the present study the database content was analysed with regard to the ecology of tree species in general and their regeneration niche in particular. The availability of light as a crucial resource that changes during forest succession was estimated by calculating average Ellenberg indicator values (mL) based on total field and bryophyte layer composition. The relative frequency of plots across the mL gradient in the total database was juxtaposed to the occurrence of the 16 most common tree species in the tree and in the regeneration layer, respectively. [...] As expected, the realised niches of tree species on the light gradient corresponded broadly to Ellenberg's L-value of tree regeneration. As the regional climax, Abies alba and Fagus sylvatica have coincident optima of tree layer and juvenile occurrences in closed, mature stands. Ulmus glabra and Fraxinus excelsior, as species of lower altitude, exhibit niches most similar to these climax species, followed by Acer pseudoplatanus and Picea abies, two of the most frequent species, that occur from low elevations to the timber line. The intermediate role of these four species is confirmed, as regeneration occurs mostly at light levels higher than those found under adult trees of the same species. Against expectations, Taxus baccata clearly prefers stands with moderate to high light, as do Sorbus aria, Sorbus aucuparia and Alnus incana. While Larix decidua and Pinus cembra occupy very similar overall niches, tree layer and regeneration niches of Larix differ markedly, whereas coincident layer niches in Pinus cembra underpin its status as a climax species at tree line. Pinus sylvestris and Salix eleagnos are typical shade-intolerant pioneers, of which regeneration is practically restricted to non-forest vegetation. Pinus rotundata and Juniperus communis are small trees that are entirely restricted to open stands subject to geomorphological activity. The results demonstrate the potential of phytosociological databases for studying the niches of tree species. To be sure, such analyses are no replacement for physiological and experimental studies. The research community is invited to use this source as a reference framework and an empirical validation for more specialised research.
KW  - Baumart
KW  - Bayerische Alpen
KW  - Ellenberg indicator value for light
KW  - Niche model
KW  - Phytosociological database
KW  - Regeneration niche
Y1  - 2007
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-35345
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Dunkel, Franz G.
A1  - Hildel, Werner
A1  - Rességuier, Peter
T1  - Hieracium fallax Willd. und weitere Hieracium echioides-Zwischenarten im nordwestlichen Bayern
T1  - Occurence of Hieracium fallax and other intermediate species of the section Echinina (Nägeli & Peter) Zahn in northwestern Bavaria
N2  - Die Grenze des riesigen eurasiatisch-kontinentalen Areals von Hieracium echioides Lumn. verläuft durch Mitteldeutschland, Zwischenarten aus der Hieracium echioides-Verwandtschaft (sect. Echinina) dringen westlich bis in die Oberrheinebene vor, sind aber im übrigen Süden und Südosten Deutschlands sehr selten oder fehlen. In den letzten Jahren wurden im Nordwesten Bayerns neue Wuchsorte von Hieracium auriculoides Láng (MTB 5526.31, 5924.44, 6125.13, 6223.22), H. calodon Tausch ex Peter (6123.21, 6125.13) und H. fallax Willd. (6223.21) nachgewiesen. Dies stellt den zweiten aktuellen Nachweis von H. fallax in Bayern dar, bemerkenswert ist ein Nachweis von H. auriculoides in der Rhön in ca. 700 m Meereshöhe.
N2  - The huge geographic area of H. echioides centers in Eastern Europe and Western Asia and extends to Middle Germany, intermediate species (Zwischenarten) of H. echioides reach further western parts of Germany in the Upper Rhine valley. These species occur very rarely in the southern and south eastern parts of Germany, they are lacking in wide parts of southern Bavaria. At Lower Francony, the north western part of Bavaria some populations of Hieracium auriculoides (MTB 5526.31, 5924.44, 6125.13, 6223.22), H. calodon (6123.21, 6125.13) and H. fallax (6223.21) were detected. The finding of H. fallax represents the second actual one in Bavaria. The occurence of H. auriculoides at 700 m above sea level should be mentioned.
KW  - Habichtskraut
KW  - Unterfranken
KW  - Hieracium auriculoides
KW  - calodon
KW  - euchaetium
KW  - fallax
KW  - Lower Francony
KW  - Echinina
Y1  - 2007
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-35337
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Dunkel, Franz
A1  - Hildel, Werner
A1  - Rességuier, Peter
A1  - Ewald, Jörg
A1  - Meierott, Lenz
T1  - Forum Geobotanicum Vol. 3 (2007/2008)
N2  - Forum geobotanicum ist eine elektronische Plattform, deren Zielsetzung darin besteht, neue Erkenntnisse der geobotanischen Forschung in der Europäischen Union mit Schwerpunkt Mitteleuropa umfassend zu verbreiten. Das Journal befasst sich mit allen Fragen von Verbreitung, Ökologie, Morphologie und Taxonomie von Gefäßpflanzen und soll das gesamte Spektrum der Geobotanik von molekularbiologischen Aspekten bis zu Umwelt- und Naturschutzfragen abdecken. Der Hauptfokus liegt auf der Publikation von Originaluntersuchungen und Übersichtsartikeln sowie Behandlung aktueller Fragen des Naturschutzes. Die Zielgruppen sind Personen mit Allgemeinkenntnissen in der Botanik und Floristik sowie Spezialisten auf den Gebieten der Geobotanik und Pflanzensystematik. Das Journal soll keine Zeitschrift in Druckform ersetzen, sondern eine Ergänzung zu den traditionellen Publikationsorganen bilden. Der Vorteil der Zeitschrift liegt in ihrer Flexibilität und raschen Publikationszeit nach Begutachtung der eingereichten Manuskripte und den Möglichkeiten, in größerem Umfang Fotografien und andere Abbildungen zu veröffentlichen. Der Vorteil einer elektronischen Zeitschrift besteht weiterhin darin, dass die Veröffentlichungen weltweit jedermann sofort zugänglich sind. Viele durchaus wichtige Untersuchungen aus dem Bereich der Geobotanik erscheinen in lokalen Publikationsorganen, wie Jahrbüchern und Heimatkalendern, oder auch im Eigenverlag. Da solche Veröffentlichungen bibliographisch kaum erfasst werden, können sie auch nicht in adäquater Weise wahrgenommen werden. Forum geobotanicum soll ermöglichen, dass auch solche Publikationen in einer Literaturrubrik bekannt gemacht werden und ggf. nach Klärung von Copyright-Fragen als Supplemente der Zeitschrift ins Netz gestellt werden. Forum geobotanicum nutzt die Vorteile des Internets, indem es abrufbare Hilfen, wie ein Verzeichnis von Adressen, Pflanzenlisten etc. zur Verfügung stellt. Insgesamt soll die Kommunikation zwischen Geobotanikern in Mitteleuropa erleichtert und eine Kommunikationsplattform etabliert werden, die die Aktivitäten auf dem gesamten Wissenschaftsgebiet stimuliert. Das Journal ist uneigennützig und für Autoren und Benutzer kostenfrei. Für die Kostendeckung sind Sponsoren erwünscht, denen eine begrenzte Möglichkeit zur Darstellung eingeräumt werden kann. In der Anfangsphase wird das Journal von einem kleinen Herausgebergremiumbetrieben. Sollte sich Forum geobotanicum erfolgreich weiter entwickeln, ist an eine Erweiterung des Herausgebergremiums auf Experten aus allen Nationen des mitteleuropäischen Raums gedacht. Um eine langfristige Verfügbarkeit der Publikationen zu gewährleisten, wird jeder Jahrgang von Forum geobotanicum ausgedruckt, gebunden und mit CDs versehen an ausgewählte Universitätsbibliotheken, Landes- und Staatsbibliotheken Deutschlands und wichtiger Städte Mitteleuropas zur Archivierung und Ausleihe versandt.
N2  - Forum geobotanicum is an electronic journal devoted to disseminate information concerning geographical distribution, ecology, morphology, taxonomy and conservation of vascular plants in the European Union with a main focus on middle Europe. It covers from molecular biology to environmental aspects. The focus is to publish original papers, reviews and announcements for the educated generalist as well as the specialist in this broad field. Forum geobotanicum does not aim to supplant existing paper journals, but will be much more flexible in format, publication time and world-wide distribution than paper journals. Many important studies are being currently published in local journals and booklets and some of them are published privately. Hence, these studies will become aware to only a limited readership. Forum geobotanicum will encourage authors of such papers to submit them as special issues of the journal. Moreover, the journal is planning to build up an E-mail-address section to support communication between geobotanists in Europe. The editors are optimistic that this electronic journal will develop to a widely used communication forum that will help to stimulate activities in the entire field of geobotany in middle Europe. To overcome problems of long term archivation of articles published electronically in Forum geobotanicum, print versions of each volume of the journal including CDs will be delivered freely to selected university libraries and state libraries in middle Europe.
KW  - Geobotanik ; Pflanzengeographie
Y1  - 2008
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-37944
VL  - 3(2007/2008)
ER  - 
TY  - THES
A1  - Baumer, Yvonne
T1  - Die Rolle und Mechanismen der GTPasen Rac 1 und Rho A in der Regulation der Endothelbarriere
T1  - The role of Rho GTPases Rac 1 and Rho A in endothelial barrier function
N2  - Endothelzellen kleiden als einschichtiger Zellverband das Innere der Blutgefäße aus und wirken als Barriere zwischen Blut und Interstitium. Entzündungen und Erkrankungen wie Lungenödem oder Arteriosklerose sind gekennzeichnet durch einen Zusammenbruch der Endothelbarriere. Erste Untersuchungen deuten auf eine bedeutende Rolle der GTPasen der Rho-Familie mit den Hauptvertretern Rho A, Rac 1 und Cdc42 als Regulatoren der Endothelbarriere hin. Bezüglich der Regulation der Endothelbarriereintegrität werden den GTPasen Rho A und Rac 1 meist antagonistische Funktionen zugeschrieben. In einem ersten Teil dieser Dissertation wurde daher die Funktion der Rho-GTPasen Rho A, Rac 1 und Cdc42 für die Endothelbarriere in verschiedenen Endothelien untersucht. Hierzu wurden drei mikrovaskuläre Endothelzelltypen verschiedenen Ursprungs sowie makrovaskuläre Endothelzellen der Pulmonalarterie mit GTPase-aktivierenden oder inaktivierenden bakteriellen Toxinen behandelt. Die Aktivierung von Rho A resultierte in allen Endothelzelltypen mit Ausnahme der mikrovaskulären myokardialen Endothelzellen in einem Zusammenbruch der Endothelbarriere. Die Aktivierung von Rac 1 und Cdc42 führte in allen Endothelzellarten zu einer Barrierestabilisierung. Darüber hinaus konnte in fast allen Endothelzelltypen durch pharmakologische Inhibition der Rho-Kinase eine Stabilisierung der Endothelbarriere induziert werden. Die Inaktivierung aller GTPasen sowie die alleinige Inaktivierung von Rac 1 führte zu einem kompletten Zusammenbruch der Endothelbarriere in vitro. Zudem ergaben in vivo-Experimente an perfundierten Rattenmesenterien eine gesteigerte Permeabilität nach Inaktivierung von Rho A, Rac 1 und Cdc42. Im zweiten Teil dieser Arbeit wurde die cAMP-vermittelte Stabilisierung der Endothelbarriere genauer charakterisiert und dabei der Einfluss gesteigerter cAMP-Spiegel auf die Aktivität von Rho-GTPasen in humanen dermalen mikrovaskulären Endothelzellen untersucht. Hierbei wurde die cAMP-Konzentration zum einen durch den Einsatz einer Kombination aus dem Adenylatzyklase-Aktivator Forskolin und dem Phosphodiesterase 4-Inhibitor Rolipram und zum anderen durch das cAMP-Analogon 8-pCPT-2’-O-Me-cAMP (O-Me-cAMP) gesteigert. O-Me-cAMP stellt hierbei einen selektiven Aktivator des cAMP nachgeschalteten Epac/Rap 1-Signalweges dar, wohingegen Forskolin/Rolipram durch die generelle cAMP-Steigerung zusätzlich die durch Proteinkinase A (PKA) vermittelten Signalwege stimuliert. Messungen des transendothelialen elektrischen Widerstandes zeigten nach cAMP-Anstieg in beiden Fällen eine Barrierestabilisierung, die mit den Effekten einer Aktivierung von Rac 1 vergleichbar waren. Dies ging mit Veränderungen der Organisation und der Morphologie von Zell-Zell-Kontakten einher. Zusätzlich kam es nach cAMP-Steigerung zu einer gesteigerten Rac 1-Aktivierung ohne Beeinflussung der Rho A-Aktivität. Darüber hinaus zeigten Endothelzellen nach cAMP-Anstieg die Bildung eines corticalen Aktinrings und verminderte Stressfaserbildung, was typische Indizien einer Aktivierung von Rac 1 sind. Um die Rolle von Rac 1 näher zu untersuchen, wurden Rac 1-Inhibitionsstudien durchgeführt. Die pharmakologische Inhibition der Rac 1-Aktivität resultierte in einer verminderten Endothelbarriereintegrität. Für beide cAMP-steigernden Mediatoren kann nach Kombinationsstudien angenommen werden, dass die durch cAMP-Steigerung vermittelten barrierestabilisierenden Effekte durch Rac 1 vermittelt zu sein scheinen. Somit kann aus den Untersuchungen des zweiten Teils dieser Arbeit geschlussfolgert werden, dass cAMP eine gesteigerte Endothelbarrierefunktion sowohl über PKA- als auch über Epac/Rap 1-abhängige Rac 1-Aktivierung vermittelt. Um die Rolle der Rho-GTPasen und von cAMP während einer Barrieredestabilisierung zu untersuchen, wurde im dritten Teil Thrombin als barrieredestabilisierender physiologischer Mediator in humanen dermalen mikrovaskulären Endothelzellen genutzt. Thrombin-Gabe führte zu einem reversiblen Zusammenbruch der Endothelbarriere. Zu diesen Zeitpunkten kam es zu einer signifikanten Inhibition von Rac 1 und einer deutlichen Aktivierung von Rho A. Erst nach 15 min fielen die gesamtzellulären cAMP-Spiegel ab. Innerhalb von 60 min erholte sich die Endothelbarriere und Rac 1- bzw. Rho A-Aktivitäten sowie der cAMP-Spiegel erreichten wieder ihr Ausgangsniveau. Vorinkubation der Endothelzellen mit beiden cAMP-steigernden Mediatoren inhibierte den Thrombin-induzierten Barriere-zusammenbruch ebenso wie die Thrombin-vermittelten Veränderungen der Rac 1- und Rho A-Aktivitäten. Auch in diesem Zusammenhang durchgeführte Rac 1-Inhibitionsstudien deuten darauf hin, dass die Hemmung der Thrombineffekte durch cAMP-Steigerung u.a. durch Aktivierung von Rac 1 vermittelt wird.
N2  - Endothelial cells build a monolayer coating the inner surface of blood vessels and thereby form a dynamic barrier between plasma and interstitial space. Impaired endothelial barrier function can result in vascular diseases such as edema, atherosclerosis and inflammation. Small GTPases of the Rho family such as Rho A, Rac 1 and Cdc42 are well known regulators of endothelial barrier integrity. It is generally believed that Rho A and Rac 1 regulate endothelial barrier functions in antagonistic manner. According to this concept, Rho A destabilizes barrier integrity whereas Rac 1 enhances endothelial barrier properties. In a first step we investigated the role of Rho A, Rac 1 and Cdc42 in endothelial barrier regulation in four different types of endothelial cells. Microvascular endothelial cells of different origin (myocardium, mesentery and dermis) and macrovascular endothelial cells from pulmonary artery were treated with bacterial toxins to specifically activate or inactivate Rho GTPases. Effects on endothelial barrier functions were revealed by immunfluorescence microscopy, measurement of transendothelial electrical resistance and FITC-dextran flux as well as by quantification of VE-cadherin-mediated adhesion using laser tweezers. Activation of Rho A resulted in break-down of endothelial barrier functions in all endothelial cell types except microvascular myocardial endothelial cells. Activation of Rac 1 and Cdc42 as well as pharmacological inhibition of Rho kinase stabilized endothelial barrier function in all endothelial cell types. Moreover, inactivation of all three GTPases as well as inactivation of Rac 1 alone resulted in endothelial barrier-breakdown in all endothelial cell types. From these data we conclude that Rac 1 is a highly important regulator required for maintenance of endothelial barrier function. In the second part of the study, we characterized the role of Rho GTPases in cAMP-mediated barrier stabilizing effects in microvascular endothelium. Therefore, we analyzed cAMP-induced effects on transendothelial electrical resistance, Rho GTPase activity and cell junction morphology in human dermal microvascular endothelial cells. To increase intracellular cAMP levels we used the cAMP-analogue 8-pCPT-2’-O-Me-cAMP (O-Me-cAMP) or combined treatment with adenylat cyclase-stimulating agent forskolin together with phosphodiesterase 4 inhibitor rolipram. In this approach O-Me-cAMP is used to selectively activate the Epac/Rap 1 pathway whereas forskolin/rolipram-induced increase of cAMP triggers both protein kinase A (PKA)- and Epac/Rap 1-dependent mechanisms. Measurement of transendothelial electrical resistance revealed barrier stabilizing effects of both Epac/Rap 1 and PKA signaling pathways. Barrier stabilization was accompanied by changes in cell junction morphology and both O-Me-cAMP and forskolin/rolipram treatment strongly activated Rac 1 without affecting Rho A activity. Moreover, endothelial cells displayed changes in actin distribution and cortactin localization typical for activation of Rac 1. To investigate the role of Rac 1 activation in cAMP-mediated barrier stabilization we performed Rac 1 inhibition studies. Pharmacological inhibition of Rac 1 activity decreased transendothelial electrical resistance which was accompanied by formation of intercellular gaps. Under these conditions the efficacy of increased cAMP to stabilize endothelial barrier functions was reduced and O-Me-cAMP had no effect. This indicates that barrier-stabilizing effects of cAMP are at least in part mediated by Rac 1-dependent mechanisms which are induced via PKA and Epac/Rap 1 signaling. Next, to address the importance of cAMP and of Rac 1 under conditions of impaired endothelial barrier integrity we used the physiological permeability-increasing mediator thrombin. Thrombin induced a transient breakdown of endothelial barrier function accompanied by increased stress fiber and gap formation in human dermal microvascular endothelial cells. Rac 1 was significantly inactivated whereas Rho A was strongly activated 5 and 15 min after thrombin treatment. Additionally, cAMP levels were decreased. After 60 min Rac 1 and Rho A activity as well as cAMP levels reached baseline values and endothelial barrier function was restored. Increase of cAMP completely blocked endothelial barrier breakdown and largely prevented thrombin-mediated effects on Rac 1 and Rho A activity indicating that reduction of cAMP was the primary mechanism causing the thrombin response. When Rac 1 was inactivated in parallel, both O-Me-cAMP and forskolin/Rolipram were not effective to prevent thrombin-induced endothelial barrier breakdown.
KW  - Endothelbarriere Rho-GTPasen
KW  - Rac 1
KW  - Rho A
KW  - Endothelbarriere
KW  - Rho-GTPasen
KW  - Rac 1
KW  - Rho A
KW  - Endothel
KW  - endothelial barrier
KW  - Rho GTPases
KW  - Rho A
KW  - Rac 1
KW  - thrombin
Y1  - 2008
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-33471
ER  - 
TY  - THES
A1  - Gorbunov, Dmitry
T1  - Rat organic cation transporter 1 (rOCT1): investigation of conformational changes and ligand binding
T1  - Kationentransporter 1 der Ratte (rOCT1): Untersuchung der Konformationsänderungen und Ligandbindung
N2  - Polyspecific organic cation transporters (OCTs) of the SLC22 family mediate downhill transport of organic cations and play an essential role in excretion and distribution of endogenous organic cations and for the uptake, elimination and distribution of cationic drugs and toxins. Although physiological and pharmacological significance of OCTs is widely accepted, many questions concerning structure and transport mechanism still remain open. To investigate conformational changes of the rat OCT1 during transport cycle, voltage-clamp fluorometry was performed with a cysteine-deprived mutant in which phenylalanine 483 in transmembrane helix (TMH) 11 close to the extracellular surface was replaced by cysteine and covalently labeled with tetramethylrhodamine-6-maleimide. Potential-dependent fluorescence changes were observed that were sensitive to the presence of substrates choline, tetraethylammonium (TEA), 1-methyl-4-phenylpyridinium (MPP), and of the contransported inhibitor tetrabutylammonium (TBuA). The data suggest that the transporter undergoes conformational changes in voltage- and substrate-dependent manner which are compatible with alternating access mechanism. Using potential-dependent fluorescence changes as readout, one high-affinity binding site per substrate and two highaffinity binding sites for TBuA were identified in addition to the previously described single interaction sites. Coexisting high-affinity cation binding sites in organic cation transporters may collect xenobiotics and drugs; however, translocation of organic cations across the membrane may only be induced when a low-affinity cation binding site is loaded. Whereas high-affinity binding of TBuA has no effect on cation uptake by wildtype rat OCT1, replacement by cysteine or serine of amino acids W147, F483, and F486 located in a modeled contact region between TMH2 and TMH11 outside the binding pocket leads to inhibition of MPP or TEA uptake. Thus, mutations of amino acids in transport relevant key positions, which can be distinct from the cation binding region, may transform noninhibitory highaffinity binding sites of high-affinity inhibition sites and thereby cause adverse drug reactions in patients.
N2  - Polyspezifische Transporter für organische Kationen (OCTs) der SLC22 Familie transportieren organische Kationen entlang des elektrochemischen Gradienten und spielen eine entscheidende Rolle bei der Ausscheidung und Gewebeverteilung von endogenen organischen Kationen und bei der Aufnahme, Ausscheidung und Verteilung von kationischen Medikamenten und Toxinen. Obwohl die physiologische und pharmakologische Bedeutung von Transportern für organische Kationen allgemein anerkannt ist, bleiben viele Fragen bezüglich der Struktur und des Transportmechanismus dieser Transporter noch offen. Um Konformationsänderungen von rOCT1 während des Transportzyklus zu untersuchen, wurde die „Voltage-clamp-Fluorometrie“ angewandt, bei der in einer cysteinarmen rOCT1 Mutante Phenylalanin 483 in der Transmembranhelix (TMH) 11 nahe an der extrazellulären Seite der Membran durch Cystein ersetzt und mit Tetramethylrhodamin-6-maleimid kovalent markiert wurde. Dabei wurden Spannungsabhängige Fluoreszenzänderungen beobachtet, die durch die Anwesenheit der Substrate - Cholin, Tetraethylammonium (TEA), 1-Methyl-4-phenylpyridinium (MPP) - und des nichttransportierten Hemmstoffes Tetrabutylammonium (TBuA) moduliert wurden. Die gewonnenen Daten deuten darauf hin, dass der Transporter Konformationsänderungen durchläuft, die spannungs- und substratabhängig sind, was mit dem „alternating access“ Mechanismus vereinbar ist. Die Analyse der spannungsabhängigen Fluoreszenzänderungen zeigte die Existenz je einer hochaffinen Bindungsstelle für Substrate und zweier hochaffinen Bindungsstellen für TBuA zusätzlich zu den früher identifizierten Bindungsstellen. Multiple hochaffine Kationenbindungsstellen in OCTs können Xenobiotika und Arzneimittel anreichern, aber die Translokation von organischen Kationen über die Membran kann erst dann erfolgen, wenn die niederaffine Bindungsstelle besetzt ist. Während die hochaffine Bindung von TBuA an den Wildtyp rOCT1 keine Wirkung auf die Aufnahme von Kationen hat, führt der Austausch der Aminosäuren W147, F483 und F486, die anhangs des Modells in der Kontaktregion zwischen TMH 2 und TMH 11 außerhalb der Bindungstasche lokalisiert sind, durch Cystein oder Serin zur Hemmung der MPP- und TEA-Aufnahme. Die Mutation der Aminosäuren in den für den Transport entscheidenden Positionen, die sich nicht unbedingt in der Kationenbindungstasche befinden, kann also eine nichtinhibitorische hochaffine Bindungsstelle in eine inhibitorische hochaffine Bindungsstelle umwandeln und dadurch unerwartete Effekte bei der Therapie mit verschiedenen Arzneimitteln hervorrufen.
KW  - Kationentransporter 1 der Ratte
KW  - rOCT1
KW  - Mutationsanalyse
KW  - Konformationsänderungen
KW  - Organic cation transporters
KW  - rOCT1
KW  - mutational analysis
KW  - protein conformational changes
Y1  - 2008
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-32645
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TY  - THES
A1  - Laymann, Bettina
T1  - Bindung der extrazellulären Domäne von N-Cadherin an den Fibroblastenwachstumsfaktor-Rezeptor FGFR-1
N2  - N-Cadherin, ein Mitglied der klassischen Cadherin Familie vermittelt durch homophile Bindungen der extrazellulären Domänen (EZD) zwischen benachbarten Zellen Zell-Zell-Kontakte. Im Nervensystem kontrolliert es zahlreiche Aufgaben wie beispielsweise die Ausbildung von Synapsen, die synaptische Plastizität, das Auswachsen von Axonen und deren richtungsgezielte Orientierung. In Untersuchungen zum Axonwachstum von cerebellären Körnerzellen konnte von Doherty et al. (1995, 1996) gezeigt werden, dass die isolierte EZDI-V von N-Cadherin über den FGFR-1 (Fibroblastenwachstumsfaktor-Rezeptor-1) ein richtungsvermitteltes Auswachsen von Axonen verursacht. Basierend auf diesen Beobachtungen wurde ein Bindungsmodell erstellt (Doherty et al., 1996). Dieses geht davon aus, dass zwischen transdimeren N-Cadherin-Molekülen, über die Aminosäuren IDPVNGQ der EZD Wechselwirkungen mit den Aminosäuren HAV der EZD von FGFR-1 auftreten (siehe hierzu Abb. 17). Der dadurch dimerisierte FGFR-1 bewirkt innerhalb der Nervenzelle eine intrazelluläre Signaltransduktion, die in einem zielgerichteten Axonwachstum resultiert. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war, dieses Bindungsmodell näher zu untersuchen. Ausgehend von den für N-Cadherin und FGFR-1 kodierenden cDNAs und entsprechenden Vektorsystemen wurden in CHO-Zellen stabile Zelllinien erstellt. Das zugrundeliegende Expressionssystem führte zu einem Ausschleusen der für die Experimente notwendigen Fc-Fusionsproteine in den Kulturüberstand. Eine daran anschließende auf Protein A basierende Affinitätschromatographie des Kulturüberstandes ermöglichte die Isolierung und Anreicherung der Fc-Fusionsproteine. Desweiteren wurden Expressionsvektoren verwendet, die für subzelluläre Lokalisationsuntersuchungen verwendet wurden. Zu Beginn der Bindungsstudien wurde Untersuchungen zum Axonwachstum cerebellärer Körnerzellen durchgeführt. Diese dienten zum einen der Überprüfung der von Doherty und Walsh (1996) durchgeführten Experimente zum Längenwachstum cerebellärer Körnerzellen in Gegenwart ausgewählter Zelladhäsionsmoleküle (NCAM, L1 und N-Cadherin), zum anderen dienten sie der Überprüfung der Funktionalität der FGFR-1-und N-Cadherin-spezifischen Peptide (HAV und IDPVNGQ). Wie zu erwarten wurde durch Zugabe von N-Cadherin EZDI-V ein Axonlängenwachstum festgestellt, dass durch Zugabe der HAV- und IDPVNGQ-Peptide inhibiert wurde. Für den Auschluß der Wirkung von Fremdproteinen wurden in der vorliegenden Arbeit direkte Bindungsstudien durchgeführt. Hierzu wurden sowohl ELISA- als auch in Dot-Blot-Experimente durchgeführt. Diese ergaben eine Wechselwirkung der EZD von FGFR-1 und N-Cadherin. Eine von DsRed-FGFR-1 abhängige Lokalisation von GFP-N-Cadherin in CHO-Zellen deutete ebenfalls auf eine Interaktion hin. Nähere Bindungsstudien zeigten, dass die Bindungsmotive IDPVNGQ und HAV für eine Wechselwirkung der FGFR-1- und N-Cadherin-spezifischen EZDs bedeutungslos sind. Auch an der Laserpinzette durchgeführte Untersuchungen ergaben, das Wechselwirkungen zwischen N-Cadherin (auf Mikroperlen immobilisiert) und PC12-Zellen in Gegenwart der inhibierenden IDPVNGQ- und HAV-Peptide nicht verhindert werden konnten. Zusammenfasssend ist es gelungen zum ersten Mal eine direkte Wechselwirkung zwischen N-Cadherin und FGFR-1 nachzuweisen. Allerdings konnte in Kompetitionsexperimenten eine Bedeutung der postulierten Bindungsmotive nicht bestätigt werden.
N2  - N-cadherin, a member of the classic cadherin family, mediates intercellular contacts between neighbouring cells through homophile bonds. In the nervous system, it is involved in numerous functions, such as the formation of synapses, synaptic plasticity, the development of axons and their spatio-controlled orientation. In studies regarding axonal growth of cerebellar granule cells, Doherty et al., (1995, 1996) were able to demonstrate that the isolated extracellular domain I-V (ECDI-V) of N-cadherin together with FGFR-1 (Fibroblast Growth Factor Receptor-1) induces directional development of axons. Based on these observations, a bonding model was derived (Doherty et al., 1996), assuming that ECD-directed interactions with the HAV amino acids of the FGFR-1-ECD occur via the IDPVNGQ amino acids from the ECD of N-cadherin (see Fig. 17). Consequently, dimerized FGFR-1 induce intracellular signalling within the nerve cells, resulting in continuous axonal growth. The aim of this thesis was to examine the bonding model in more detail. In order to conduct studies of interactions between N-cadherin and FGFR-1 respective expression vectors were constructed and used to generate stable cell lines for protein production. Subsequent to expression and secretion of the fusion proteins into the supernatant, purification was performed by protein A-specific affinity chromatography. In addition expression vectors were generated suitable for investigating subcellular localization of N-cadherin-GFP in the presence /absence of FGFR-1-dsRed. Initial binding studies were conducted on cerebellar granule cells, firstly to confirm CAM-dependency of axonal growth as shown by Doherty and Walsh (1996) and secondly functionality of the inhibitory FGFR-1- and N-cadherin-specific peptides (HAV and IDPVNGQ) on N-cadherin binding activity. As expected, addition of N-cadherin EZDI-V to cerebellar granule cells resulted into axonal growth, whereas the presence of the inhibitory HAV- und IDPVNGQ-peptides reduced binding of N-cadherin EZDI-V to cerebellar granule cells significantly. To exclude unspecifity of protein interactions in such complex binding studies, protein-protein interactions were performed by either ELISA- and Dot-Blot-Assays. In both assays interaction between the ECD of N-cadherin and FGFR-1 was detected. FGFR-1-dsRed-dependent localization of N-cadherin-EGFP in CHO-cells additionally indicated interaction between both proteins. Detailed binding studies revealed no effect of the inhibitory binding peptides HAV und IDPVNGQ on the ECD-interaction of N-cadherin and FGFR-1. Supporting these results was the observation, that in laser tweezer experiments binding of N-cadherin EZDI-V (immobilized onto microbeads) to cultured PC-12 cells could not be prevented by the inhibitory binding peptides HAV und IDPVNGQ. In conclusion, this thesis demonstrates for the first time binding of the ECD of N-cadherin to that of FGFR-1. However, the significance of the binding motives HAV und IDPVNGQ for N-cadherin/FGFR- interaction could not be confirmed in competition experiments and remains questionable.
KW  - Cadherine
KW  - Fibroblastenwachstumsfaktor
KW  - Zell-Adhäsionsmolekül
KW  - Nervenzelle
KW  - fibroblastenwachstumsfaktor-rezeptor
KW  - ---
Y1  - 2008
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-26974
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TY  - THES
A1  - Silwedel, Christine
T1  - Charakterisierung immortalisierter Maus-Hirnendothelzelllinien als in vitro-Modelle der Blut-Hirn-Schranke
T1  - Characterization of immortalized murine brain capillary endothelial cells as an in vitro model of the blood brain barrier
N2  - Die Blut-Hirn-Schranke reguliert den Transport von Molekülen aus dem Blut in das Gehirn und aus dem Hirngewebe in das Blut. Die Grundlage dieser für den Erhalt der Homöostase im Gehirn wichtigen Schranke bilden zwischen Endothelzellen der Gehirnkapillaren (BCECs) entwickelte, besonders dichte Zonulae Occludentes (Tight Junctions). Viele Krankheiten, zum Beispiel die Multiple Sklerose, gehen mit einer Dysfunktion der BBB einher, die molekularen Grundlagen verschiedener Störungen und damit die Therapiemöglichkeiten sind bisher jedoch oftmals noch unbekannt. Ein grundlegendes Problem der Forschung an der BBB war bislang das Fehlen eines geeigneten immortalisierten in vitro-Modelles zum Verständnis der Differenzierung und Regulierung der Schrankenfunktion. Es gelang nun erstmals, aus murinen BCECs ein solches in vitro-Modell der BBB zu entwickeln, welches wichtige Charakteristika der BBB in vivo aufweist. Zu den Eigenschaften der BBB in vivo zählen allgemein ein hoher transendothelialer elektrischer Widerstand (TER) von bis zu 2000 &#61527; x cm², die Expression der TJ-Proteine Occludin, Claudin-1, Claudin-3 und Claudin-5 sowie eine geringe Rate transzellulärer Transportvorgänge. Die Entwicklung einer immortalisierten Zelllinie als in vitro-Modell der BBB beinhaltete das Bereitstellen einer möglichst natürlichen Umgebung für die Endothelzellen. Durch Zugabe von Wachstums- und Differenzierungsfaktoren sowie Serumreduktion im Differenzierungsmedium konnte eine dichte Schrankenfunktion induziert werden, welche sich anhand von TER-Messungen nachweisen ließ. Mittels immuncytochemischen und molekularbiologischen Methoden wurde außerdem die Expression verschiedener TJ-Proteine in den immortalisierten BCECs gezeigt. Die Permeabilität der BBB wird durch eine Reihe von Faktoren beeinflusst. So war zu erkennen, dass Glucocorticoide und Insulin die Barrierenfunktion der BBB induzieren und die Zugabe dieser Faktoren die in vitro-Kultivierung von BCECs ermöglicht, ohne dass diese dabei für die BBB in vivo wesentliche Charakteristika verlieren. Diese Ergebnisse stimmen überein mit anderen Studien, denenzufolge für die Induktion und Aufrechterhaltung komplexer Tight Junctions bei kultivierten Endothelzellen Glucocorticoide förderlich sind. Auch klinisch wird dieser Einfluss von Glucocorticoiden bereits genutzt: so konnten im Falle der Multiplen Sklerose Therapieerfolge durch die Gabe von Corticosteroiden erzielt werden.
N2  - The blood brain barrier is responsible for regulation of transport between blood and brain, thus keeping up the brain's homeostasis. Tight Junctions in between brain capillary endothelial cells are the basis for barrier properties. Many diseases are going hand in hand with or are caused by a leakage within the blood brain barrier. Research was often limited by the lack of a proper in vitro model of the blood brain barrier. Aim of this study was to establish an in vitro model of the blood brain barrier and investigate regulation mechanisms. After cell isolation from murine brains certain growth- and differentiation supplements were added, cells were afterwards investigated regarding typical blood brain barrier properties. These are certain tight junction proteins (e.g. occludine, claudins), a high transendothelial electrical resistance as well as a low rate of transcellular transport. Our results showed the isolated brain capillary endothelial cells to be displaying those properties, thus building a valid in vitro model of the blood brain barrier.
KW  - Blut-Hirn-Schranke
KW  - Occludin
KW  - Hirnendothelzellen
KW  - zerebrale Mikrovaskulatur
KW  - blood brain barrier
KW  - cerebral microvasculature
KW  - brain capillary endothelial cells
Y1  - 2008
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-34946
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TY  - THES
A1  - Zapf, Florian Hellmut
T1  - Interaktion der Triphenylmethanfarbstoffe Gentianaviolett und Brillantgrün mit organischen Kationentransportern
T1  - Interaction of the triphenylmethane dyes gentian violet and brilliant green with organic cation tranporters
N2  - Polyspezifische organische Kationentransporter (OCTs) der SLC22 Familie transportieren organische Kationen entlang eines elektrochemischen Gradienten und spielen eine entscheidende Rolle bei der Ausscheidung und Gewebeverteilung von endogenen organischen Kationen und bei der Aufnahme, Ausscheidung und Verteilung von kationischen Medikamenten und Toxinen. Zu den endogenen transportierten Substanzen gehört auch der Neurotransmitter Acetylcholin (ACh), der unter anderem in der menschlichen Haut eine wichtige Rolle in der Zelldifferenzierung und –proliferation spielt. Die dermatologischen Antiinfektiva Gentianaviolett (GV) und Brillantgrün (BG) aus der Gruppe der Triphenylmethanfarbstoffe werden in der Behandlung lokaler Wundinfektionen verwendet und zeigen im klinischen Gebrauch Nebenwirkungen wie Wundheilungsstörungen. Es konnte gezeigt werden, dass die Farbstoffe die OCTs konzentrationsabhängig hemmen und es wurden die Werte der halbmaximalen Hemmkonzentration ermittelt. Dabei zeigte sich, dass GV und BG zu den Hemmstoffen mit der höchsten Affinität zu den OCTs gehören. Ein Transport der Farbstoffe durch die OCTs konnte nicht nachgewiesen werden, die toxische Wirkung auf Keratinozyten in in-vitro Versuchen mit menschlichen Zellreihen wurde bestätigt. Ein Zusammenhang zwischen den beobachteten Wundheilungsstörungen unter der Therapie mit Triphenylmethanfarbstoffen und der Hemmung des ACh-Transportes durch die OCTs konnte nicht bestätigt werden.
N2  - Polyspecific organic cation transporters (OCTs) of the SLC22 family mediate downhill transport of organic cations and play an essential role in excretion and distribution of endogenous organic cations and for the uptake, elimination and distribution of cationic drugs and toxins. One of these endogenous transported substances is the neurotransmitter Acetylcholin (ACh), which plays an important role in the differentiation and proliferation of human skin cells. The triphenylmethane dyes gentian violet (GV) and brilliant green (BG), that are used in dermatology for the local treatment of infected wounds show side effects such as disruption of the healing of wounds. It could be shown, that the dyes inhibit the OCTs in a concentration-dependent manner and the IC50-values could be determined. The transport of the dyes through the OCTs could not be shown however the toxicity on human keratinocytes could be confirmed in in-vitro essays with human cell lines. A connection between the disruption of wound-healing under therapy with triphenylmethane dyes and the inhibition of the ACh-transport mediated by the OCTs could not be confirmed.
KW  - Organische Kationentransporter
KW  - OCT
KW  - Gentianaviolett
KW  - Brillantgrün
KW  - Organische Kationentransporter
KW  - OCT
KW  - Gentianaviolett
KW  - Brillantgrün
KW  - organic cation transporter
KW  - OCT
KW  - gentian violett
KW  - brilliant green
Y1  - 2008
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-35133
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TY  - JOUR
A1  - Meierott, Lenz
T1  - Cerastium brachypetalum Desp. ex Pers. und Cerastium tenoreanum Ser. (Caryophyllaceae) in Franken
T1  - Cerastium brachypetalum Desp. ex Pers. and Cerastium tenoreanum Ser. (Caryophyllaceae) in Franconia, Southern Germany
N2  - Für Cerastium tenoreanum Ser. und die Varietäten von Cerastium brachypetalum Desp. ex Pers. werden ihre korrekte Nomenklatur, ihre Unterscheidungsmerkmale und ihre Verbreitung in Süddeutschland und Franken mitgeteilt. Die gegenwärtige Ausbreitungstendenz annueller Cerastien wird diskutiert.
N2  - The present communication on Cerastium tenoreanum Ser. and the varieties of Cerastium brachypetalum Desp. ex Pers. deals with nomenclature and diagnostic features of these taxa and their distribution pattern in Southern Germany. Factors influencing the recent distributional expansion of annual Cerastia are discussed.
KW  - Hornkraut
KW  - Nelkengewächse
KW  - Franken
KW  - Cerastium brachypetalum
KW  - Cerastium tenoreanum
KW  - Caryophyllaceae
KW  - Franconia
Y1  - 2008
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-35354
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TY  - THES
A1  - Blecharz, Kinga Grażyna
T1  - Molekulare Ziele der Glukokortikoidbehandlung unter verschiedenen pathophysiologischen Bedingungen in einem in vitro Modell der Blut-Hirn-Schranke
T1  - Molecular targets of glucocorticoid-treatment under different pathophysiological conditions in an in vitro model of the blood brain barrier
N2  - Die Integrität der Blut-Hirn-Schranke (BHS) ist bei vielen Erkrankungen des humanen zentralen Nervensystems (ZNS) beeinträchtigt. Unter verschiedenen neuroinflammatorischen Bedingungen, wie bei zerebralen Ischämien, Traumata, Hirntumoren oder der Multiplen Sklerose (MS), kommt es zum Verlust der protektiven Schrankenfunktion. Zu den ersten Anzeichen des BHS-Zusammenbruchs zählt der Verlust der Zell-Zell-Adhäsion: der Adhärens- und Occludenskontakte. Therapeutische Maßnahmen dieser Krankheiten beinhalten Behandlungen mit Glukokortikoiden (GCs), wobei der Mechanismus und die Wirkungsweise dieser Substanzen bis heute nicht vollkommen aufgeklärt sind. In der zerebralen Hirnendothelzelllinie cEND [Forster C, Silwedel C, Golenhofen N, Burek M, Kietz S, Mankertz J & Drenckhahn D. (2005). Occludin as direct target for glucocorticoid-induced improvement of blood-brain barrier properties in a murine in vitro system. J Physiol 565, 475-486] wurde eine Funktionsverbesserung der Endothelbarriere durch die Expressionerhöhung von Occludin nach GC-Behandlung bereits analysiert. Daraufhin wurden andere Kandidaten des apikalen Junktionssystems gesucht, die positiv auf GC-Gabe ansprechen. Der erste Teil der Arbeit präsentiert den positiven Einfluss der Dexamethason-Behandlung auf die Expression des Adhärenskontakt-Proteins VE- (Vascular-Endothelial) Cadherin in cEND-Zellen. Dabei wurde eine Reorganisation des Zytoskeletts, eine verstärkte Verankerung des VE-Cadherins an das Zytoskelett, sowie eine einhergehende Morphologieänderung der behandelten Zellen beobachtet. Untersuchungen der Transkriptionsaktivierung des VE-Cadherin-Promoters nach Dexamethason-Behandlung, wiesen auf einen indirekten Steroid-Effekt hin, der zu einer Erhöhung der VE-Cadherin-Proteinsynthese führte. Somit sind GCs wichtig für die Proteinsynthese und -organisation beider Kontaktproteinarten: der Adhärens- und Occludenskontakte in mikrovaskulären Hirnendothelzellen. Die Beeinträchtigung der BHS-Integrität mit Veränderungen der Occludenskontaktexpression zählt zu den frühen Ereignissen bei der Entstehung einer Inflammation des ZNS, wie beispielsweise bei der MS. Im zweiten Teil der Dissertation wurde die Herunterregulation von Occludenskontaktproteinen in der cEND-Zelllinie untersucht. Dabei wurden cEND-Zellen mit Seren von Patienten, die sich in zwei verschiedenen Stadien der MS befanden, behandelt: in der akuten Exazerbationsphase oder der Remissionsphase, und auf die Protein- und Genexpression mit und ohne Dexamethasons-Behandlung untersucht. Es konnte ein negativer Effekt auf den Barrierewiderstand und die Occludenskontaktexpression, sowie eine erhöhte MMP-9-Genexpression nach Krankheitssereninkubation gezeigt werden. Die Dexamethason-Behandlung ergab eine geringe, aber keine vollständige Rekonstitution der Barrierefunktion. Anhand dieser Studie konnte jedoch erstmals eine Erniedrigung der Protein- und mRNA-Synthese von Claudin-5 und Occludin in Remissionspatientenseren inkubierten cEND-Zellen demonstriert werden. Somit könnten diese Erkenntnisse zur Prädiagnose einer bevorstehenden Exazerbationsphase der MS eingesetzt werden. Eine Langzeit-GC-Behandlung führt zu zahlreichen Nebenwirkungen, u. a. zum Bluthochdruck, welcher aufgrund einer eingeschränkten Produktion des vasodilatativen Faktors Stickstoffmonoxid, NO, im myokardialen Endothel hervorgerufen wird. Veränderungen in der NO-Produktion, wie auch anderer Faktoren der NO-Signalkaskade in der myokardialen Endothelzelllinie MyEND unter Einfluss von Dexamethason standen im Zentrum des dritten Teils dieser Arbeit. Während keine Veränderungen in der Expression der endothelialen NO-Synthase, eNOS, nach GC-Behandlung gezeigt werden konnten, wurden repressive Einflüsse von Dexamethason auf die Enzymaktivität der eNOS in MyEND-Zellen untersucht. GC-Gabe führte zur einer herabgesetzten Synthese des essenziellen Co-Faktors der eNOS, des Tetrahydrobiopterins, BH4, sowie zu einer Herunterregulation der GTP-Cyclohydrolase-1 (GTPCH-1), des geschwindigkeitsbestimmenden Enzyms der BH4-Produktion. Im Gegensatz zu bisherigen Ergebnissen anderer Arbeitsgruppen, konnte in der vorliegenden Studie belegt werden, dass die Herunterregulation der GTPCH-1 mRNA-Level auf den Liganden-abhängigen proteasomalen Abbau des Glukokortikoid-Rezeptors (GR) zurückzuführen ist. Das 26S-Proteasom moduliert die GR-abhängige Genexpression durch Kontrolle des Umsatzes und des Recyclings des Rezeptors selbst, wodurch eine regulierte Hormonresponsivität gewährleistet wird. Die Aufhebung des Liganden-abhängigen Abbaus des GR-Proteins durch gezielte Proteasominhibition, sowie durch eine Überexpression des ubiquitinylierungsdefekten GR-Konstruktes, K426A-GR, in Dexamethason-behandelten MyEND-Zellen resultierte in einer Erhöhung der GTPCH-1-Expression, sowie einer gesteigerten eNOS-Aktivität. Die hier beschriebenen Ergebnisse erlauben einen innovativen Einblick in die Erkenntnisse zur GC-vemittelten Hypertonie. Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass GC-Behandlungen von mikrovaskulären Hirnendothelzellen zu einer Stabilisierung der Endothelbarriere führen. Unter pathologischen Bedingungen, wie der MS, wird der protektive GC-Effekt durch andere Faktoren beeinträchtigt
N2  - The integrity of the blood-brain barrier (BBB) is compromised in many disorders of the human central nervous system. A breakdown of the blood-brain barrier under conditions of neuroinflammation and cerebral ischemia, but also traumas, brain tumours and multiple Sclerosis (MS), leads to loss of the protective function of the barrier. In its breakdown one of the first observable changes is the loss of intercellular adhesion and concomitant an increase of permeability. Although therapeutic strategies for diseases with impaired BBB function include the treatment with glucocorticoids (GCs) but the mechanism explaining GC action still remains unclear. Recent studies showed the influence of GCs on the expression of the tight junction protein occludin in the brain capillary endothelial cell line cEND, contributing to improvement in endothelial barrier functions. In this study, we investigated GC effects on the expression of the adherens junction proteins VE- (vascular-endothelial) cadherin. It was possible to show a positive influence of dexamethasone administration on VE-cadherin protein levels as well as a rearrangement and the anchorage of VE-cadherin protein to the cytoskeleton. Investigation of transcriptional activation of the VE-cadherin promoter by dexamethasone, however, did not point to direct glucocorticoid-mediated VE-cadherin gene induction. But it rather suggested indirect steroid effects leading to increased VE-cadherin protein synthesis. We thus propose that glucocorticoid effects on VE-cadherin protein synthesis and organization are important for the formation of both adherens and tight junctions, and for improved barrier properties in microvascular brain endothelial cells. Abnormalities in the expression profile of tight junctions in cerebral endothelium constituting barrier functions occur early during neuroinflammation, as Multiple Sclerosis (MS). In the second part of this study, the disruption of tight junction proteins in the cEND cell line was analysed. cEND cells were incubated with sera from patients, which were in two different states of MS: in the acute exacerbation or the remission phase of the disease, and protein levels and gene expression of claudin-5, occludin and VE-cadherin with and without dexamethasone treatment were investigated. There arised a downregulation of claudin-5 and occludin on protein and mRNA levels and an accompanying upregulation of MMP-9 activity revealed. A minor reconstitution of barrier functions related to dexamethasone treatment could be shown. However, no reconstitution could be detected to the control level. Especially, observations in downregulation of claudin-5 and occludin in cEND cells incubated with sera from patients in remission phase of MS could not be demonstrated before. Thus, this finding is proposed to be a new useful prediagnostic tool for an early detection of upcoming exacerbation phase. One of the numerous side effects of GC therapy is hypertension arising from reduced release of the endothelium-derived vasodilator nitric oxide, NO, being in the centre of the third part of this study. While effects of dexamethasone on endothelial NO synthase, eNOS, expression itself could not be demonstrated, repressive effects of dexamethasone on eNOS enzyme activity were shown in the myocardial endothelial cell line MyEND. Following GC-treatment we observed decreased levels of the essential cofactor of eNOS, tetrahydrobiopterin, BH4. We also determined a downregulation of GTP cyclohydrolase-1, GTPCH-1, the key enzyme of BH4 synthesis. In contrast to recent data from other groups, we postulate that this downregulation of GTPCH-1 mRNA levels is not a direct downregulation effect of GC action. But it is rather a consequence of the ligand-dependent proteasomal degradation of the GC receptor, GR. The 26S-proteasome modulates GR-dependent gene transcription by regulation of its turnover and the recycling of receptor/transcriptional DNA complexes, thereby ensuring continued regulation of hormone responsivity. In this work, the inhibition of proteasome-mediated proteolysis of GR by using inhibitors of the 26S-proteasome, or overexpression of a point-mutated, ubiquitination-defective GR construct, K426A-GR, which attenuates endothelial GC responsivity, was demonstrated. The abrogation of ligand-dependent degradation of GR protein resulted in increased levels of GTPCH-1 hence expression, leading to an increased eNOS-activity. These results provide a new insight into the research of GC-induced hypertension. Taken together, these data demonstrate, that GC treatment in microvascular brain endothelial cells leads to barrier stabilisation, but under conditions of MS there are many other factors like cytokines and chemokines, which abrogate this positive action.
KW  - Blut-Hirn-Schranke
KW  - Endothel
KW  - Tight junction
KW  - Dexamethason
KW  - Zellskelett
KW  - Proteasom
KW  - Hypertonie
KW  - Glukokortikoide
KW  - Endothelzelllinie
KW  - Adherens-Junction
KW  - blood brain barrier
KW  - brain endothelial cell line
KW  - tight junction
KW  - adherens junction
KW  - multiple sclerosis
KW  - proteasome
Y1  - 2009
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-57256
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TY  - THES
A1  - Müller-Marschhausen, Katharina
T1  - Einfluss von hydrostatischem Druck auf die Integrität des endothelialen Zellverbands
T1  - Physiological hydrostatic pressure affects endothelial monolayer integrity
N2  - Endothelzellen kleiden als einschichtiger Zellverband die Blutgefäße aus und bilden so eine Barriere zwischen Blut und Interstitium. Der Austausch von Flüssigkeit und Makromolekülen über diese Barriere wird durch die transzelluläre und parazelluläre Permeabilität reguliert. Die parazelluläre Permeabilität ist von der Integrität der interzellulären endothelialen Junktionen abhängig. Eine Schwächung der Adhäsion und Öffnung der Tight Junctions bedingt unweigerlich einen Anstieg der Permeabilität, die bei verschiedenen pathologischen Bedingungen, z.B. inflammatorischen Ödemen und allergischem Schock, lebensbedrohlich werden kann. Unter physiologischen Be-dingungen ist das Endothel verschiedenen mechanischen Stimuli wie Scherstress durch den Blutfluß, zyklischer Dehnung durch die Wandspannung und hydrostatischem Druck durch den Blutdruck ausgesetzt. Da die Effekte des hydrostatischen Drucks auf die Biologie der Endothelzelle weitgehend unverstanden sind, sollte in der vorliegenden Arbeit der Einfluss des physiologischen hydrostatischen Drucks auf die Integrität des endothelialen Zellverbands näher untersucht werden. Sowohl in mikrovaskulären Endothelzellen als auch in makro-vaskulären Endothelzellen wurde gefunden, dass hydrostatischer Druck von 5-15 cmH2O, wie er typischerweise in Blutkapillaren in vivo herrscht, einen protektiven Einfluss auf die Endothelbarriere gegenüber permeabilitätssteigernden Einflüssen vermittelt. Es konnte gezeigt werden, dass eine extrazelluläre Depletion von Ca2+ durch EGTA zu einem Verlust von VE-Cadherin aus den endothelialen Junktionen mit Lückenbildung zwischen den Zellen führt (dargestellt durch Immunfluoreszenz) und dass dieser Effekt durch die gleichzeitige Applikation eines hydrostatischen Drucks von 15 cmH2O weitgehend verhindert werden konnte. Auch die durch Cytochalasin D induzierte Actindepolymerisation und interzelluläre Lückenbildung sowie die Dissoziation der Zellkontakte und Zellablösung nach Zugabe des Ca2+/Calmodulin-Antagonisten Trifluperazin und die Thrombin-induzierte Zelldissoziation konnten durch gleichzeitige Druckexposition von 15 cmH2O inhibiert werden. Darüberhinaus konnte mit Hilfe der Laserpinzetten-Technik gezeigt werden, dass hydrostatischer Druck die Haftung von mit VE-Cadherin beschichteten Mikroperlen an der endothelialen Zelloberfläche sowohl in Abwesenheit von extrazellulärem Ca2+ als auch unter Einfluss von Cytochalasin D und Trifluperazin nahezu unvermindert ermöglichte, während ohne hydrostatischen Druck die Mikroperlen unter diesen Bedingungen (Ca2+-Depletion, Cytochalasin D, Trifluperazin) nicht mehr hafteten. Im weiteren Verlauf der Arbeit wurde untersucht, welche Mechanismen an den druckvermittelten Signalwegen beteiligt sein könnten. Es ist bekannt, dass cAMP und auch die Mitglieder der Rho-GTPasen-Familie Endothelbarriere-stabilisierende Funktionen haben. Es konnten jedoch keine signifikanten Veränderungen der cAMP-Konzentrationen sowie der Rho A- und Rac 1-Aktivität in makrovaskulären Endothelzellen unter hydrostatischem Druck von 15 cmH2O innerhalb von 45 Minuten nachgewiesen werden. Da Caveolin-1 in der Literatur eine Rolle in der Mechanotransduktion von zyklischer Dehnung und Scherstress zugesprochen wird, wurden im Labor generierte Endothelzellen aus Caveolin-1-defizienten Mäusen untersucht. Caveolin-1 stabilisiert plasmalemmale Invaginationen, die Caveolae, die eine Vielzahl an Molekülen mit signalgebenden und -weiterleitenden Funktionen beherbergen. In Caveolin-1-defizienten Endothelzellen war hydrostatischer Druck nicht in der Lage eine Destabilisierung des endothelialen Zellrasens durch Cytochalsin D, Trifluperazin und EGTA zu unterdrücken. Die Ergebnisse dieser Arbeit haben gezeigt, dass ein physiologischer hydrostatischer Druck zur Erhaltung der endothelialen Integrität und ihrer Barrierefunktion beiträgt und Caveolin-1-vermittelte Mechanismen bei der Mechanotransduktion des hydrostatischen Drucks eine Rolle spielen.
N2  - Endothelial monolayer integrity is required to maintain endothelial barrier functions and has found to be impaired in several disorders like inflammatory edema, allergic shock, or artherosclerosis. Under physiologic conditions in vivo, endothelial cells are exposed to mechanical forces such as hydrostatic pressure, shear stress, and cyclic stretch. However, insight into the effects of hydrostatic pressure on endothelial cell biology is very limited at present. Therefore, in this study, we tested the hypothesis that physiological hydrostatic pressure protects endothelial monolayer integrity in vitro. We investigated the protective efficacy of hydrostatic pressure in microvascular myocardial endothelial (MyEnd) cells and macrovascular pulmonary artery endothelial cells (PAECs) by the application of selected pharmacological agents known to alter monolayer integrity in the absence or presence of hydrostatic pressure. In both endothelial cell lines, extracellular Ca(2+) depletion by EGTA was followed by a loss of vascular-endothelial cadherin (VE-caherin) immunostaining at cell junctions. However, hydrostatic pressure (15 cmH(2)O) blocked this effect of EGTA. Similarly, cytochalasin D-induced actin depolymerization and intercellular gap formation and cell detachment in response to the Ca(2+)/calmodulin antagonist trifluperazine (TFP) as well as thrombin-induced cell dissociation were also reduced by hydrostatic pressure. Moreover, hydrostatic pressure significantly reduced the loss of VE-cadherin-mediated adhesion in response to EGTA, cytochalasin D, and TFP in MyEnd cells as determined by laser tweezer trapping using VE-cadherin-coated microbeads. In caveolin-1-deficient MyEnd cells, which lack caveolae, hydrostatic pressure did not protect monolayer integrity compromised by EGTA, indicating that caveolae-dependent mechanisms are involved in hydrostatic pressure sensing and signaling.
KW  - Endothel
KW  - hydrostatischer Druck
KW  - VE-Cadherin
KW  - endothelium
KW  - VE cadherin
Y1  - 2009
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-52039
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TY  - THES
A1  - Harke, Nina Natascha
T1  - Untersuchungen zum Genexpressionsmechanismus der Glukokortikoidvermittelten Occludin-Induktion an der Blut-Hirn-Schranke
T1  - The glucocorticoid mediated occludin induction in the blood-brain-barrier
N2  - Die Blut-Hirn-Schranke wird hauptsächlich vom Endothel der Hirngefäße gebildet und stellt die wichtigste Barriere zwischen Blutkompartiment und Hirnparenchym dar. Hauptverantwortlich für die Barrierefunktion der Gehirnkapillaren sind die Tight Junctions, die den Interzellularspalt des Endothels verschließen und dadurch die parazelluläre Permeabilität hydrophiler Moleküle und Ionen regulieren und einen hohen elektrischen Widerstand aufbauen. Das 65 kDa Transmembranprotein Occludin ist ein zentrales Element der Tight Junctions: Eine Induktion von Occludin führt zur Erhöhung der Barriereeigenschaften, während eine Erniedrigung des Occludin-Gehaltes zu einer verstärkten Kapillardurchlässigkeit und potenziell zu einer Schädigung des Hirngewebes führt. Im klinischen Alltag werden bereits seit vierzig Jahren Kortikosteroide bei Erkrankungen mit geschädigter Blut-Hirn-Schranke erfolgreich eingesetzt. Auch experimentell konnte im hiesigen Labor durch die Arbeitsgruppe von Prof. Förster eine Transaktivierung von Occludin durch Glukokortikoide wie Dexamethason nachgewiesen werden. Die zugrunde liegenden regulatorischen Mechanismen der Occludintransaktivierung blieben weitgehend unbekannt, insbesondere die Frage, ob die Geninduktion über direkte Zielgentransaktivierung oder über eine Protein-Protein-Interaktion mit anderen Transkriptionsfaktoren erfolgt. Das Vorhandensein putativer Glukokortikoid-responsiver Elemente innerhalb des Occludin-Promoters war ebenso noch nicht bekannt. In dieser Arbeit konnte dargestellt werden, dass für die erhöhte Occludin-Expression in Endothelzellen von Hirngefäßen durch Glukokortikoide ein funktioneller Glukokortikoid-Rezeptor als Homodimer nötig war. In den Experimenten wurden die jeweiligen Transaktivierungsniveaus des Occludin-Promoters durch einen Luciferase-Promoter-Reporter-Assay verglichen. Es wurden zum einen der Wildtyp-Glukokortikoidrezeptor, zum anderen ein mutagenisierter Rezeptor eingesetzt, dem die entscheidende Dimerisierungseigenschaft fehlt. Ohne die Ausbildung eines Rezeptor-Homodimers kann die Bindung an die Promoter-DNA nicht erfolgen. Im Vergleich zeigte sich, dass nur der Wildtyp-Glukokortikoidrezeptor zu einer erhöhten Genexpression führte, der mutagenisierte Rezeptor zeigte keine Induktion. Zudem konnte im Rahmen dieser Arbeit eine Bindungsstelle des Glukokortikoidrezeptors auf dem Occludin-Promoter identifiziert werden. Die Identifizierung des Glukokortikoid-responsiven Elements erfolgte durch Untersuchung der Glukokortikoid-Responsivität verschiedener Abschnitte des Occludin-Promoters. Auf zwei dieser Abschnitte fanden sich Gensequenzen, die der etablierten kanonischen Konsensussequenz und verschiedenen in der Literatur beschriebenen degenerierten Elementen entsprachen. Im Promoter-Reporter-Assay zeigte sich nur im distalen Promoterabschnitt eine erhöhte Occludin-Expression nach Glukokortikoid-Gabe. Dieses distale Element aus zwei Halbelementen (5’-ACATGTnnnnACAAAT-3’) wurde durch Immunopräzipitationsassays weiter eingegrenzt. Eine Mutagenisierung der Basenabfolge mit anschließend ausbleibender Transaktivierung und Immunopräzipitation bestätigte die Funktionalität des Glukokortikoid-responsiven Elements. Zusammenfassend konnte in dieser Arbeit erstmals die direkte dimerisierungsabhängige Glukokortikoidrezeptor-vermittelte Induktion von Occludin nachgewiesen und ein neues degeneriertes Glukokortikoid-responsives Element identifiziert werden, das für die Transaktivierung des Occludingens essentiell ist.
N2  - The blood-brain-barrier mainly consists of endothelial cells and is the most important barrier between blood vessels and brain parenchyme. Occludin represents an important part of the tight junctions, which seal and protect the blood brain barrier against paracellular diffusion of solutes to the brain parenchyme and are therefore responsible for the high resistance and low permeability between cerebral capillary endothelial cells. Induction of occludin leads to increased barrier properties while a decreased occludin-level results in elevated permeability and potential impairment of the brain tissue. In former studies the positive influence of glucocorticoids on the barrier properties because of an induction of the occludin gene could be shown. This doctorial thesis showed that for an elevated occludin expression level in cerebral endothelial cells a functional glucocorticoid receptor as a homodimer is needed. This was proved comparing the transactivation levels of a wild-type glucocorticoid receptor and a mutagenised receptor lacking the ability of dimerization employing the Luciferase-Promoter-Reporter-Assay. Binding to the promoter-DNA is not possible without the formation of the receptor homodimer. Increased transactivation could only be seen using the wild-type receptor, the mutagenised receptor did not show any induction. In addition this thesis identified a glucocorticoid-receptor binding-site in the occludin promoter. This was performed analyzing the responsivity of different parts of the occludin promoter to glucocorticoid treatment. Two sequences could be found which were similar to the canonical consensus sequence and other established degenerated glucocorticoid response elements. Using the promoter-reporter-assay an elevated occludin expression could be detected after glucocorticoid treatment within the distal segment of the promoter. This distal element consisting of two half sites (5’-ACATGTnnnnACAAAT-3’) was confirmed using immunoprecipitation assays. After site directed mutagenesis of the putative glucocorticoid response element Luciferase promoter reporter assay and chromatin immunoprecipitation assays revealed that disruption of the candidate binding site abolished glucocorticoid-induced reporter gene expression and binding of the glucocorticoid receptor in response to dexamethasone treatment. The fact that glucocorticoid stimulation did not affect gene expression in the mutant vector verified that the glucocorticoid response element is functional and that hormone binding is not possible after alteration of the sequence.
KW  - Occludin
KW  - Glucocorticosteroide
KW  - Blut-Hirn-Schranke
KW  - Glucocorticosteroidrezeptor
KW  - Glucocorticoid-responsives Element
KW  - Occludin
KW  - glucocorticoid-response element
KW  - blood-brain-barrier
KW  - glucocorticoid receptor
Y1  - 2009
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-56689
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TY  - THES
A1  - Gößmann, Holger
T1  - Untersuchungen zur Expression und Lokalisation des Adaptorproteins Kanadaptin
T1  - Expression and localization of the adaptorprotein Kanadaption
N2  - Kanadaptin ist ein Multidomänenprotein, das in der Ratte in nahezu allen Geweben vorkommt und über kernimport- und kernexport-aktive Sequenzen verfügt. Die kernimport-aktive Sequenz konnte der NLS1 (189RKRK) zugeordnet werden. Die Kernexportaktivität wird möglicherweise durch eine Leucin-reiche Domäne (414LLQEPELELEAAV) vermittelt. Zusätzlich ist Kanadaptin in Mitochondrien nachweisbar. In humanen Zellen wird eine Isoform gebildet, die über eine zusätzliche aminoterminale FHA-Domäne verfügt. Solche Proteine zeichnen sich u.a durch DNA-bindende Eigenschaften aus (Murakami and Okayama, 1995; Allen et al., 1994; Durocher and Jackson, 2002). Dies erklärt auch die nukleäre Retention von Kanadaptin nach Verlust Zellkernmembranintegrität (Hübner et al, 2002) Für eine nukleäre Funktion spricht auch, dass infolge der Expression eines Kanadaptin-cDNA-Fragments eine unter diesen Umständen (d.h. infolge der Expression DNA-bindender/modifizierender Proteine) spezifische SOS-Antwort in E. coli ausgelöst werden kann (Perkins et al., 1999). Die Ergebnisse deuten somit eindeutig daraufhin, dass Kanadaptin an nukleären und/oder nukleinsäureabhängigen Prozessen beteiligt ist. In der Niere wurde mit Hilfe der in-situ-Hybridisierung Kanadaptin hauptsächlich in proximalen Tubuluszellen detektiert. Insgesamt scheint eine Interaktion zwischen Kanadaptin und kAE1 inzwischen immer unwahrscheinlicher. Schließlich ließ sich eine Interaktion zwischen Kanadaptin und kAE1 im Hefe-2-Hybrid-System nicht mehr reproduzieren (Hübner, persönliche Mitteilung) (Wongthida P. et al., 2006). Auch in embryonalen Nierenzellen (HEK293-Zellen) konnte keine Interaktion zwischen humanem Kanadaptin und kAE1 nachgewiesen werden (Kittanakom et al., 2004). Welche Funktionen Kanadaptin intrazellulär ausübt bleibt weiterhin enigmatisch und muss in zukünftigen Untersuchungen herausgefunden werden.
N2  - Kanadaptin is a multidomainprotein, which is expressed in almost all tissue of the rat. It has nuclear import - and export sequences. The import-dependent sequence was identified as NLS1 (189RKRK). The exportsequence might be a leucin-rich domain (414LLQEPELELEAAV). Kanadaptin is also detectable in mitochondrias. In human cells an isoform is produced, which has an aminoterminal insertion containing an FHA. Such proteins show dna-binding features (Murakami and Okayama, 1995; Allen et al., 1994; Durocher and Jackson, 2002). This feature might be the reason for nuclear retention, even after the loss of the integrity of the nuclear core membrane(Hübner et al, 2002). It was also shown, that human kanadaptin cDNA fragment is able to elicite an SOS-Response in an SOS detection E.coli strain(Perkins et al., 1999). These results indicate, that Kanadaptin is involved in DNA and/or DNA-dependent processes. In in-situ-hybridisation Kanadaptin was detetcted mainly in the prox. tubule of the rat kidney. An interaction between Kanadaptin and kAE1 seems less likely, especially since an interaction between the two proteins could not be reproduced in yeast two-hybrid experiments(Wongthida P. et al., 2006). Embryonal kidney cells (HEK293-Cells) also showed no Interaction between the two proteins(Kittanakom et al., 2004). The intracellular function(s) of kanadaptin remain enigmatic and are subject for futher research.
KW  - Niere
KW  - Zellkern
KW  - Kernproteine
KW  - Sammelrohr
KW  - Kanadaptin
KW  - Kerntransport
KW  - NLS
KW  - Kidney
KW  - Nuclear Import
KW  - nuclear localization sequence
Y1  - 2009
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-46218
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TY  - THES
A1  - Spindler, Volker Bernd
T1  - Bedeutung der Rho-GTPasen für desmosomale Adhäsion und Pemphigus-Pathogenese
T1  - Role of Rho GTPases for desmosomal adhesion and pemphigus pathogenesis
N2  - Die Stabiltät und Integrität der Epidermis beruht zu einem großen Teil auf der intakten Funktion der Desmosomen. Diese fleckförmigen Zellkontakte vermitteln extrazellulär die Haftung zwischen den Keratinozyten durch Desmocadherine und sind intrazellulär über Adaptorproteine im Intermediärfilamentsystem des Zellskeletts verankert. Diese Funktion ist bei der Autoimmunerkrankung Pemphigus gestört, die zu intraepidermaler Blasenbildung durch Akantholyse der Keratinozyten führt. Pemphigus vulgaris (PV) und Pemphigus foliaceus (PF) stellen die beiden Hauptvarianten dar, wobei PV durch Autoantikörper gegen die Desmocadherine Desmoglein (Dsg) 3 und oftmals zusätzlich gegen Dsg 1, PF durch Autoantikörper nur gegen Dsg 1 gekennzeichnet ist. Rho-GTPasen sind zelluläre Regulatorproteine, die das Aktinzytoskelett und verschiedene Zellkontakte beeinflussen. Die vorliegende Arbeit beschäftigte sich mit dem Einfluss von Rho-GTPasen bei der Regulation von desmosomal vermittelter Adhäsion. In einem zweiten Teil wurde die Beteiligung von Rho-GTPasen bei den Pemphigusvarianten PV und PF näher charakterisiert. Für den ersten Abschnitt wurden bakterielle Toxine verwendet, die spezifisch Rho GTPasen aktivieren bzw. inhibieren, während für den zweiten Teil IgG-Fraktionen von PV- und PF-Patienten in Kombination mit aktivierenden Toxinen zur Anwendung kamen. Eine Inhibition der drei Hauptvertreter der Rho-GTPasen in kultivierten Keratinozyten und humaner Epidermis führte zu einer Rarefizierung des Aktinfilamentsystems, zu Verlust von membranständig lokalisiertem Dsg 1 und 3 und zu Zelldissoziation sowie zu verminderter Dsg 1 und 3-vermittelter Haftung von Mikroperlen auf der Oberfläche von Keratinozyten. Die Aktivierung der GTPasen resultierte in vermehrter linearisierter Darstellbarkeit von Aktin und Dsg 3 an den Zellgrenzen und einer verstärkten Dsg-vermittelten Haftung. Pemphigus-IgG führten ebenfalls zu Zelldissoziation und Verlust von Dsg-Immunreaktivität in Keratinozytenkulturen, zu Spaltbildung in humaner Epidermis und zum Verlust der durch Dsg 1 und Dsg 3 vermittelten Adhäsion. Dies ging einher mit einer vermehrten Menge an nicht am Zytoskelett verankerten Dsg 3 und wurde durch eine p38MAPK-abhängige Verminderung der Aktivität von Rho A moduliert. Die Aktivierung von Rho A verhinderte die Ausbildung der Pemphigus-induzierten Effekte nahezu vollständig. Zusammenfassend regulieren Rho-GTPasen die desmosomale Haftung in Keratinozyten. Die Daten zeigen weiterhin, dass Pemphigus-IgG durch eine Inhibition von Rho A diese Regulation beeinträchtigt, was zu Schwächung der Zytoskelettverankerung von Desmogleinen und zu Haftungsverlust und Spaltbildung führt. Somit ist Rho A ein wichtiger Faktor der Pemphigus-Pathogenese und stellt einen Erfolg versprechenden Ansatzpunkt zur Entwicklung neuer Therapieoptionen dar.
N2  - Integrity and stability of human epidermis is based on the correct function of desmosomes. These spot-like cell contacts mediate adhesion of adjacent keratinocytes by desmosomal cadherins and are linked via adapter proteins to the intermediate filament cytoskeleton. This function is impaired in the autoimmune disease pemphigus, resulting in intraepidermal blister formation by akantholysis of keratinocytes. Pemphigus vulgaris (PV) and pemphigus foliaceus (PF) are the main subtypes of pemphigus, with PV being characterized by autoantibodies targeting the desmosomal cadherins Desmoglein (Dsg) 3 and in part Dsg1. PF patients develeop autoantibodies against Dsg1 only. Rho GTPases are regulatory proteins which are known to modulate the actin cytoskeleton and different cell contacts. The aim of this thesis was to evaluate the role of Rho GTPases in the regulation of desmosome-mediated adhesion. The second part addresses the involvement of Rho GTPases in the pathogenesis of PV and PF. Toxins served to activate or inactivate specific GTPases in the first part, whereas in the latter part purified IgG fractions of pemphigus patients were used in combination with Rho activating toxins. An inhibition of the three best characterized GTPases in cultured keratinocytes and human epidermis resulted in rarefication of the actin cytoskeleton, loss and fragmentation of membrane-localized Dsg1 and Dsg3 immunostaining, cell dissociation and reduced adhesion of Dsg1 and Dsg3-coated microbeads on the cell surface of keratinocytes. Activation of GTPases led to linearized immunoreactivity of Dsg3 at the cell membrane, pronounced cortical actin staining and strengthened Dsg-mediated adhesion. Similarily to inhibition of Rho-GTPases, Pemphigus IgG caused cell dissociation and loss of Dsg staining in cultured keratinocytes, blister formation in human epidermis and reduction of Dsg-mediated adhesion. These changes were accompanied by a decrease of cytoskeleton-bound Dsg3 and were modulated by a p38MAPK-dependent reduction of RhoA activity. Activation of RhoA blocked the Pemphigus IgG-induced effects. Taken together, Rho GTPases regulate desmosomal adhesion in keratinocytes. Additionaly, Pemphigus IgG interfere with this regulation by inhibition of RhoA, resulting in reduced cytoskeletal anchorage of desmogleins, reduced intercellular adhesion and gap formation. Thus RhoA is identified as an important factor in pemphigus pathogenesis and might eventually serve as a target of new therapy approaches.
KW  - Zelladhäsion
KW  - Pemphigus
KW  - Rho-Proteine
KW  - Desmosom
KW  - Epidermis
KW  - Desmoglein
KW  - Keratinozyten
KW  - cell adhesion
KW  - desmosome
KW  - rho GTPases
KW  - keratinocytes
KW  - pemphigus
Y1  - 2009
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-38728
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TY  - THES
A1  - Filatova, Alina
T1  - Mechanism and Control of Nuclear-Cytoplasmic Translocation of the Transporter Regulator RS1
T1  - Mechanismus und Kontrolle der Translokation der Transporterregulator RS1 zwischen Kern und Zytoplasma
N2  - Das RS1 Protein (Gen RSC1A1) beteiligt sich an der Regulation des Na+-D-Glukose-kotransporters SGLT1 und einiger anderer Transporter. In subkonfluenten LLC-PK1 Zellen hemmt RS1 die Freisetzung von SGLT1 aus dem trans-Golgi-Netzwerk und die Transkription von SGLT1. Während es sich in konfluenten Zellen hauptsächlich im Zytoplasma befindet, ist RS1 in subkonfluenten Zellen im Kern und im Zytoplasma lokalisiert. In der vorliegenden Arbeit wurden Mechanismus und Regulation der konfluenzabhängigen Kernlokalisation von RS1 untersucht. Dabel konnte gezeigt werden, dass die von Konfluenz abhängige Kernlokalisation von RS1 durch den Zellzyklus reguliert wird. In RS1 aus Sus scrofa (pRS1) wurde eine Sequenz identifiziert („nuclear shuttling signal“, NS), die für die konfluenzabhängige Verteilung von RS1 verantwortlich ist und sowohl das Signal für die Kernlokalisation (NLS) als auch das Signal für den Export aus dem Kern (NES) beinhaltet. Die NLS und NES Signale von RS1 vermitteln die Translokation des Proteins in den Kern und aus dem Kern mit Hilfe von Importin &#946;1 bzw. CRM1, wobei die Verteilung von RS1 zwischen Kern und Zytoplasma durch die Aktivität des Exportsystems bestimmt wird. Es wurde gezeigt, dass die benachbarte Proteinkinase C (PKC) Phosphorylierungsstelle an Serin 370 von pRS1 die NS-gesteuerte Kernlokalisierung kontrolliert und für die vom Zellzyklus abhängige Kernlokalisation notwendig ist. Aufgrund der Ergebnisse der ortsgerichteten Mutagenese, PKC-Aktivierungsexperimenten und Massenspektrometrie-Analyse des Phosphorylierungsmusters von RS1 wurde ein Modell vorgeschlagen, das die Regulation der Kernlokalisation des RS1 Proteins in LLC-PK1 Zellen beschreibt. Dem Modell zufolge wird RS1 in subkonfluenten Zellen stark in den Kern befördert, während der Export von RS1 aus dem Kern nicht stattfindet. Das führt zur Anreicherung von RS1 im Kern. Nach Konfluenz wird Serin 370 durch PKC phosphoryliert, was die Steigerung des RS1-Exports aus dem Kern begünstigt und die überwiegend zytoplasmatische Lokalisation des Proteins in konfluenten Zellen hervorruft. Die konfluenzabhängige Regulation der Lokalisation von RS1 kann die Expression von SGLT1 während der Regeneration von Enterozyten im Dünndarm und der Regeneration von Zellen der Nierentubuli nach hypoxämischem Stress kontrollieren. Außerdem deutet die Analyse der Genexpression in embryonalen Fibroblasten der RS-/- Mäuse deutet darauf hin, dass die transkriptionale Regulation durch RS1 im Zellzyklus und bei der Zellteilung eine wichtige Rolle spielen kann. Da die Lokalisation von RS1 zellzyklusabhängig ist, kann RS1 für die Regulation der Transporter in spezifischen Phasen des Zellzyklus wichtig sein.
N2  - The RS1 protein (gene RSC1A1) participates in regulation of Na+-D-glucose cotransporter SGLT1 and some other solute carriers. In subconfluent LLC-PK1 cells, RS1 inhibits release of SGLT1 from the trans-Golgi network and transcription of SGLT1. In subconfluent cells, RS1 is localized in the nucleus and the cytoplasm whereas confluent cells contain predominantly cytoplasmic RS1. In the present study, the mechanism and regulation of confluence-dependent nuclear location of RS1 was investigated. Confluence dependent nuclear location of RS1 was shown to be regulated by the cell cycle. A nuclear shuttling signal (NS) in pRS1 was identified that ensures confluence-dependent distribution of pRS1 and comprises nuclear localization signal (NLS) and nuclear export signal (NES). The NLS and NES of RS1 mediate translocation into and out of the nucleus via importin ß1 and CRM1, respectively, and the nuclear/cytoplasmic distribution of the RS1 protein is determined by the nuclear export activity. The adjacent protein kinase C (PKC) phosphorylation site at serine 370 of pRS1 was shown to control nuclear localization driven by NS and is necessary for the differential localization of RS1 in quiescent versus proliferating cells. Basing on the data of site-directed mutagenesis, PKC activation experiments and mass spectrometry analysis of RS1 phosphorylation, the following model of the regulation of RS1 nuclear location in LLC-PK1 cells was proposed. In subconfluent cells, RS1 is actively imported into the nucleus whereas nuclear export of RS1 is not active leading to accumulation of RS1 in the nucleus. After confluence, phosphorylation of serine 370 of pRS1 by PKC takes place leading to enhancement of RS1 nuclear export and predominantly cytoplasmic distribution of the protein in the confluent cells. The confluence-dependent regulation of RS1 localization may control SGLT1 expression during regeneration of enterocytes in small intestine and during regeneration of renal tubular cells after hypoxemic stress. Moreover, the gene expression profiling of mouse embryonic fibroblasts with RS1-/- genotype suggests that transcriptional regulation by RS1 might be important for the cell cycle and cell division. Since RS1 localization depends on the cell cycle, RS1 might play a role in the regulation of the solute carriers during specific phases of the cell cycle.
KW  - RS1
KW  - NES
KW  - NLS
KW  - Kern
KW  - Regulation
KW  - SGLT1
KW  - Zellzyklus
KW  - Glukose
KW  - RS1
KW  - NES
KW  - NLS
KW  - nucleus
KW  - transporter regulator
KW  - SGLT1
KW  - glucose
KW  - nuclear export signal
KW  - nuclear localization signal
KW  - cell cycle
KW  - glucose
Y1  - 2009
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-38512
ER  - 
TY  - THES
A1  - Steinke, Axel
T1  - Untersuchungen zur molekularen Zusammensetzung von Verschluss- und Adherenskontakten im olfaktorischen Epithel und den Fila olfactoria der Ratte
T1  - Molecular compositin of tight and adherens junctions in the rat olfactory epithelium and fila
N2  - Verschluss- und Adherenskontakte zwischen olfaktorischen Neuronen, olfaktorischen Gliazellen und den epithelialen Zellen des peripheren olfaktorischen Systems bestimmen Barriere- und Adhäsionseigenschaften im olfaktorischen Epithel, sowie die Kompartimentierung und Axonwachstumsprozesse in den Fila olfactoria. Zur Untersuchung der zellulären und subzellulären Lokalisation von Verschlusskontaktproteinen (Occludin, Claudin 1-5, Zonula occludens proteins (ZO) 1-3) und Adherenskontaktproteinen (N-Cadherin, E-Cadherin, alpha-, beta-, p120-Catenin) wurden immunhistochemische und immunelektronenmikroskipsche Verfahren an Gewebeschnitten des olfaktorischen Systems der Ratte durchgeführt. Mit Ausnahme von Claudin 2 waren alle untersuchten Verschlusskontaktproteine in Kontakten des olfaktorischen Epithels kolokalisiert. Unterschiedliche Immunfluoreszenzintensitäten konnten in den Kontakten zwischen olfaktorischen Neuronen und epithelialen Zellen beobachtet werden. Immunreaktivität von Claudin 5 wurde in Kontakten der olfaktorischen Gliazellen in den Fila olfactoria lokalisiert, Claudin 1- Immunreaktivität konnte in peripheren Bereichen der Fila olfactoria beobachtet werden. Hierbei zeigten sich Unterschiede in der Lokalistaion der Claudine mit verschiedenen ZOs. Stützzellen bildeten durch N-Cadherin vermittelte Adherenskontakte mit den olfaktorischen Neuronen, E-Cadherin-vermittelte Adherenskontakte mit Drüsen- und Microvilluszellen, sowie durch N- und E-Cadherin vermittelte Adherenskontakte mit benachbarten Stützzellen aus. Alpha-, beta- und p120-Catenin konnten in allen Adherenskontakten des olfaktorischen Epithels nachgewiesen werden. Olfaktorische Neurone bildeten in Abhängigkeit von deren Reifestadium unterschiedlich häufig Adherenskontakte aus. Adherenskontakte in den Fila olfactoria wurden zwischen Gliazellen, zwischen Gliazellen und Axonen, sowie zwischen Axonen untereinander lokalisiert. In den meisten Adherenskontakten der Fila olfactoria zeigte sich Kolokalisation zwischen N-Cadherin und den verschiedenen untersuchten Cateninen. In der Peripherie der Fila olfactoria konnten durch E-Cadherin vermittelte Adherenskontakte beobachtet werden. Die Funktion von Interzellularkontakten wird maßgeblich durch ihren molekularen Aufbau bestimmt. Charakteristische molekulare Zusammensetzungen der neuronalen, epithelialen und glialen Verschlusskontakte im olfaktorischen Epithel und den Fila olfactoria lässt auf unterschiedliche Eigenschaften dieser Kontakte schließen. Adherenskontakte sind für Neuro- und Axogenesevorgänge von entscheidender Bedeutung, und es liegt nahe, dass diese Kontakte auch bei diesen Prozessen im peripheren olfaktorischen Epithel eine wichtige Rolle spielen. Um Untersuchungen zur Ausbildung und zu möglichen Funktionen von Kontakten zwischen olfaktorischen Gliazellen und olfaktorischen Neuronen auch in vitro zu ermöglichen, wurden Primärkulturen von olfaktorischen Gliazellen etabliert und erste Experimente zur Charakterisierung der Kulturen bezüglich ihrer Homogenität sowie bezüglich verschiedener in vivo gefundener Eigenschaften, wie die Expression von Kontaktproteinen und die Produktion des ciliary neurotrophic factor (CNTF) in Einzelkulturen und in Kokulturen mit olfaktorischen Neuronen durchgeführt.
N2  - Tight and adherens junctions between neurons, epithelial and glial cells provide barrier and adhesion properties in the olfactory epithelium, and subserve functions such as compartmentalization and axon growth in the fila olfactoria. Immunofluorescence and immunoelectronmicroscopy were combined in sections of rat olfactory epithelium and fila olfactoria to document the cellular and subcellular localization of tight junction proteins occludin, claudins 1-5 and zonula occludens proteins (ZO) 1-3, and of adherens junction proteins N-cadherin, E-cadherin, and alpha-, beta- and p120-catenin. With the exception of claudin 2, all tight junction proteins were colocalized in olfactory epithelium junctions. Differences in relative immunolabeling intensities were noted between neuronal and epithelial tight junctions. In the fila olfactoria, claudin 5-immunoreactivity (-ir) was localized in olfactory ensheathing cell junctions, claudin 1-reactivity in the periphery of the fila olfactoria, with differential colocalization with zonula occludens proteins. Supporting cells formed N-cadherin-ir adherens junctions with olfactory sensory neurons, E-cadherin-ir junctions with microvillar and gland duct cells, and both N-cadherin and E-cadherin-immunoreactive junctions in homotypic contacts. Alpha, beta- and p120-catenin were localized in all adherens junctions of the olfactory epithelium. In dependency of their maturation state olfactory neurons formed differential amounts of adherens junctions. In the fila olfactoria, adherens junctions were documented between olfactory ensheathing cells, between olfactory ensheathing cells and axons, and between axons. Most adherens junctions colocalized N-cadherin with catenins, occasionally E-cadherin-ir adherens junctions were found in the periphery of the fila olfactoria. Characteristics of molecular composition suggest differential properties of tight junctions formed by neuronal, epithelial and glial cells in the olfactory epithelium and fila olfactoria. The presence and molecular composition of adherens junctions are consistent with a role of adherens junction proteins in neuroplastic processes in the peripheral olfactory pathway. Primary cultures of olfactory ensheathing cells as well as cocultures of olfactory ensheathing cells and olfactory neurons have been established to investigate the development and function of contacts observed in the in vivo system. Additionally, the expression of the ciliary neurotrophic factor (CNTF) has been analyzed in this cell culture system.
KW  - Epithel
KW  - Geruch
KW  - Zellkontakt
KW  - Olfaktorisches System
KW  - olfaktorisches Epithel
KW  - Olfactory system
KW  - olfactory epithelium
Y1  - 2009
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-35974
ER  - 
TY  - THES
A1  - Heupel, Wolfgang-Moritz Felix
T1  - Role and modulation of cadherins in pathologic processes
T1  - Rolle und Modulation von Cadherinen in pathologischen Prozessen
N2  - Ca2+ dependent cell adhesion molecules (cadherins) are central for a variety of cell and tissue functions such as morphogenesis, epithelial and endothelial barrier formation, synaptic function and cellular signaling. Of paramount importance for cadherin function is their specific extracellular adhesive trans-interaction. Cadherins are embedded in a cellular environment of intracellular and extracellular regulators that modify cadherin binding in response to various physiological and pathological stimuli. Most experimental approaches used for studying cadherin interaction however lack a physiological proof of principle mostly by not investigating cadherins in their physiological environment. In the present cumulative dissertation, experimental approaches were applied to characterize and modulate vascular endothelial (VE)-cadherin and desmocadherin functions in the (patho-)physiological contexts of endothelial permeability regulation and disturbance of epidermal barrier function, which is typical to the blistering skin disease pemphigus, respectively. Whereas VE-cadherin is a key regulator of the endothelial barrier that separates the blood compartment from the interstitial space of tissues, desmosomal cadherins are crucial for maintenance of epidermal integrity and separation of the external environment from the body’s internal milieu. Cadherin functions were both investigated in cell-free and cell-based conditions: by using biophysical single molecule techniques like atomic force microscopy (AFM), cadherin function could be investigated in conditions, where contributions of intracellular signaling were excluded. These experiments were, however, compared and combined with cell-based experiments in which cadherins of epidermal or endothelial cell cultures were probed by laser force microscopy (laser tweezers), fluorescence recovery after photobleaching (FRAP) and other techniques. The autoimmune blistering skin diseases pemphigus foliaceus (PF) and pemphigus vulgaris (PV) are caused by autoantibodies directed against the extracellular domains of the desmosomal cadherins desmoglein (Dsg) 1 and 3, which are important for epidermal adhesion. The mechanism of autoantibody-induced cell dissociation (acantholysis) in pemphigus, however, is still not fully understood. For the first time, it is shown by AFM force spectroscopy that pemphigus autoantibodies directly inhibit Dsg3 adhesion by steric hindrance but do not inhibit adhesion of Dsg1. However, the full pathogenicity of the autoantibodies depended on cellular signaling processes, since autoantibodies targeting Dsg1 also resulted in loss of cadherin-mediated adhesion in cell-based experiments. However, two other signaling pathways that have been reported to be involved in pemphigus pathogenesis, i.e. epidermal growth factor receptor (EGFR) and c-Src activation, were not found to be important in this context. Furthermore, peptide-based modulators of cadherin functions were generated for Dsg1/3 and VE-cadherin. By comparing Dsg1, Dsg3 and VE-cadherin sequences to published X-ray structures of cadherin trans-interactions, specific amino acid sequences of the binding pockets of these cadherins were identified. Peptide versions of these motifs were synthesized and the antagonistic functions of these “single peptides” were validated by AFM force spectroscopy as well as by cell-based assays. By linking two single peptides in tandem, stabilization of cadherin bonds because of by cross-bridge formation between trans-interacting cadherins was demonstrated. Protective effects of tandem peptides were shown by partly preventing pemphigus autoantibody-induced acantholysis, or in the case of VE-cadherin, by stabilizing endothelial barrier properties against barrier disrupting agents like the Ca2+ ionophore A23187 and an inhibitory VE-cadherin antibody. Most importantly, VE-cadherin tandem peptides abolished microvascular hyperpermeability induced by the physiologic inflammatory agent tumor necrosis factor-α in the rat mesentery in vivo. Both classes of tandem peptides therefore can be considered as a starting point for the generation of potential therapeutic agents that might prevent cell dissociation in pemphigus and breakdown of the endothelial barrier under inflammatory conditions.
N2  - Die Familie der Ca2+ - abhängigen Adhäsionsproteine (Cadherine) spielt eine zentrale Rolle bei elementaren zellulären, geweblichen und Entwicklungsprozessen. Eine in der vorliegenden kumulativen Dissertation untersuchte Funktion von Cadherinen ist ihre Rolle beim Aufbau und der Aufrechterhaltung der epidermalen Barriere der Haut und der endothelialen Barriere von Blutgefäßen. Cadherine vermitteln Adhäsion über die extrazelluläre Bindung mit Cadherinen auf der Zelloberfläche angrenzender Zellen. Die durch Cadherine vermittelte Zelladhäsion ist ein dynamischer Prozess, der durch extrazelluläre und intrazelluläre Modulatoren im Zusammenspiel mit vielfältigen physiologischen Prozessen reguliert wird. Vielen Experimentalsystemen fehlt der realistische physiologische und gewebliche Bezug zur funktionellen Bedeutung der untersuchten Eigenschaften der Cadherine. In der vorliegenden kumulativen Dissertation wurden verschiedene Ansätze zur Untersuchung und Modulation von Cadherinen im Hinblick zweier (patho-)physiologischer Prozesse durchgeführt. Zum einen befasst sich die Doktorarbeit mit den Blasen-bildenden Hauterkrankungen der Pemphigus-Gruppe, bei welcher die Funktionsstörung desmosomaler Cadherine im Mittelpunkt steht. Zum anderen wurde das vaskuläre endotheliale (VE)-Cadherin und dessen Rolle bei der Regulation und pathologischen Entgleisung der Gefäßpermeabilität untersucht. Die Funktion dieser Cadherine wurde in der Arbeit sowohl in Zell-freien als auch in Zell-basierten Experimenten analysiert: mittels biophysikalischer Charakterisierung auf Einzelmolekülebene durch Kraftspektroskopie mit dem Atomkraftmikroskop (AFM) konnte die Adhäsion (Transinteraktion) von Cadherinen frei von zellulären Einflüssen isoliert untersucht werden. Diese Einzelmolekülstudien wurden durch Laserkraftmikroskopie (Laserpinzette) und verschiedene zellphysiologische Untersuchungen an epithelialen und endothelialen Zellkulturen und Geweben komplettiert. Bei der autoimmunen Hauterkrankung Pemphigus foliaceus (PF) und Pemphigus vulgaris (PV) bewirken Autoantikörper, die gegen die desmosomale Cadherine Desmoglein (Dsg) 1 und 3 gerichtet sind, eine Zelldissoziation (Akantholyse), die zu einer charakteristischen Blasenbildung auf der Haut der Patienten teils mit Ablösung der Epidermis führt. In der vorliegenden Arbeit wurde mit Hilfe der AFM-Kraftspektroskopie zum ersten Mal gezeigt, dass Pemphigus-Autoantikörper direkt die Dsg3-vermittelte Adhäsion durch sterische Behinderung inhibieren. Zusätzlich wurden auch Unterschiede in der Pathogenität der Autoantikörper in Abhängigkeit von zellulären Signalwegen gefunden. In früheren Studien konnte bereits gezeigt werden, dass neben der vermuteten Hemmung der Cadherinbindung durch die Autoantikörper auch inhibitorische, die Zelladhäsion herabsetzende zytoplasmatische Signalwege für die Pathogenese dieser Krankheit wichtig sind. Daneben belegen Experimente dieser Arbeit, dass die durch Autoantikörper vermittelte Akantholyse in unseren Versuchsbedingungen unabhängig von der in anderen Studien postulierten Beteilung des epidermalen Wachstumsfaktorrezeptors (EGFR) und von c-Src war. In weiteren Experimenten wurden Peptide zur Modulation der Funktion von Dsg1/3 und VE-Cadherin entwickelt. Dazu wurden die Sequenzen von Dsg1, Dsg3 und VE-Cadherin mit bereits beschriebenen Röntgenkristallstrukturen von anderen Cadherinen verglichen und eigene Strukturmodelle auf der Grundlage einer Analogiemodellierung generiert. Auf diese Weise wurden Sequenzabschnitte identifiziert, die für die Cadherin-Transinteraktion wichtig sind. Aus diesen Sequenzen wurden Peptide abgeleitet, die die Cadherinfunktion entweder in einer agonistischen oder antagonistischen Weise beeinflussen sollten. Die inhibitorische Funktion der Einzelpeptide wurde sowohl durch AFM-Kraftspektroskopie als auch in Zell-basierten Laserpinzetten-Studien validiert. Durch das Zusammenfügen von zwei separaten Einzelpeptidsequenzen wurden Tandempeptide erzeugt. Diese sollten die jeweilige Cadherininteraktion durch das Überbrücken benachbarter adhäsiver Cadherindomänen stabilisieren. Das Dsg-spezifische Tandempeptid verhinderte teilweise die durch Autoantikörper hervorgerufene Akantholyse beim Pemphigus und das VE-Cadherin-spezifische Tandempeptid schützte die Endothelbarriere vor Permeabilitätserhöhung durch das Ca2+ - Ionophor A23187 oder durch einen inhibitorischen VE-Cadherin-Antikörper. In in-vivo-Experimenten an perfundierten Mikrogefäßen des Rattenmesenteriums verhinderte das VE-Cadherin-Tandempeptid den Anstieg der Endothelpermeabilität durch den physiologischen Entzündungsmediator Tumornekrosefaktor-α. Die Tandempeptide können als Ausgangspunkt für die Identifikation von spezifischen therapeutischen Agenzien zur Prävention der Akantholyse beim Pemphigus oder Verlust der VE-Cadherin-Bindung bei vaskulärer Hyperpermeabilität angesehen werden.
KW  - Cadherine
KW  - Zelladhäsion
KW  - Pemphigus
KW  - Desmosom
KW  - Endothel
KW  - Zelladhäsion
KW  - Cadherine
KW  - Desmogleine
KW  - VE-Cadherin
KW  - cell adhesion
KW  - cadherins
KW  - desmosomes
Y1  - 2010
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-52716
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Rességuier, Peter
T1  - Die Verbreitung der Gattung Chamaesyce auf den Friedhöfen des Landkreises Main-Spessart, Bayern
T1  - Distribution of the genus Chamaesyce in the cemeteries of the Main-Spessart district, Bavaria
N2  - Während der Jahre 2003 bis 2007 wurden Vorkommen und Verbreitung der Gattung Chamaesyce auf 126 Friedhöfen des Landkreises Main-Spessart untersucht. Drei Arten, C. humifusa, C. maculata und C. prostrata, konnten nachgewiesen werden. Bevorzugte Wuchsorte sind neben Bahnhöfen, botanischen Gärten und Gärtnereien vor allem Friedhöfe. Auf den untersuchten 126 Friedhöfen des Main-Spessart-Kreises wuchsen die Chamaesyce-Arten auf Kies- und Sandwegen, in Pflaster- und Plattenfugen, auf Gräbern und Beeten. C. humifusa wurde auf 27, C. maculata auf 46 und C. prostrata auf einem der 126 Friedhöfe des Untersuchungsgebietes gefunden.
N2  - The occurrence and distribution of the genus Chamaesyce in 126 cemeteries of the district of Main-Spessart (area of 1322 km2) were investigated from 2003 until 2007. Three species, C. humifusa, C. maculata and C. prostrata, were recorded. Habitats of naturalized Chamaesyce species are train stations, botanical gardens, nurseries and, mainly, cemeteries. In the 126 cemeteries investigated, Chamaesyce species grow preferably on gravel or sand walks and also in pavement gaps, on graves and flower beds. In the study area C. humifusa was found in 27 and C. maculata in 46 cemetries. C. prostrata was observed in one cemetery only.
KW  - Standortfaktor <Botanik>
KW  - Neophyten <Botanik>
KW  - Vorkommen
KW  - Verbreitung
KW  - Chamaesyce
KW  - occurrence
KW  - distribution
KW  - Chamaesyce
Y1  - 2010
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-53663
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Meierott, Lenz
A1  - Koch, Ernst
A1  - Rességuier, Peter
T1  - Forum Geobotanicum Vol. 4 (2009/2010)
N2  - Forum geobotanicum ist eine elektronische Plattform, deren Zielsetzung darin besteht, neue Erkenntnisse der geobotanischen Forschung in der Europäischen Union mit Schwerpunkt Mitteleuropa umfassend zu verbreiten. Das Journal befasst sich mit allen Fragen von Verbreitung, Ökologie, Morphologie und Taxonomie von Gefäßpflanzen und soll das gesamte Spektrum der Geobotanik von molekularbiologischen Aspekten bis zu Umwelt- und Naturschutzfragen abdecken. Der Hauptfokus liegt auf der Publikation von Originaluntersuchungen und Übersichtsartikeln sowie Behandlung aktueller Fragen des Naturschutzes. Die Zielgruppen sind Personen mit Allgemeinkenntnissen in der Botanik und Floristik sowie Spezialisten auf den Gebieten der Geobotanik und Pflanzensystematik. Das Journal soll keine Zeitschrift in Druckform ersetzen, sondern eine Ergänzung zu den traditionellen Publikationsorganen bilden. Der Vorteil der Zeitschrift liegt in ihrer Flexibilität und raschen Publikationszeit nach Begutachtung der eingereichten Manuskripte und den Möglichkeiten, in größerem Umfang Fotografien und andere Abbildungen zu veröffentlichen. Der Vorteil einer elektronischen Zeitschrift besteht weiterhin darin, dass die Veröffentlichungen weltweit jedermann sofort zugänglich sind. Viele durchaus wichtige Untersuchungen aus dem Bereich der Geobotanik erscheinen in lokalen Publikationsorganen, wie Jahrbüchern und Heimatkalendern, oder auch im Eigenverlag. Da solche Veröffentlichungen bibliographisch kaum erfasst werden, können sie auch nicht in adäquater Weise wahrgenommen werden. Forum geobotanicum soll ermöglichen, dass auch solche Publikationen in einer Literaturrubrik bekannt gemacht werden und ggf. nach Klärung von Copyright-Fragen als Supplemente der Zeitschrift ins Netz gestellt werden. Forum geobotanicum nutzt die Vorteile des Internets, indem es abrufbare Hilfen, wie ein Verzeichnis von Adressen, Pflanzenlisten etc. zur Verfügung stellt. Insgesamt soll die Kommunikation zwischen Geobotanikern in Mitteleuropa erleichtert und eine Kommunikationsplattform etabliert werden, die die Aktivitäten auf dem gesamten Wissenschaftsgebiet stimuliert. Das Journal ist uneigennützig und für Autoren und Benutzer kostenfrei. Für die Kostendeckung sind Sponsoren erwünscht, denen eine begrenzte Möglichkeit zur Darstellung eingeräumt werden kann. In der Anfangsphase wird das Journal von einem kleinen Herausgebergremiumbetrieben. Sollte sich Forum geobotanicum erfolgreich weiter entwickeln, ist an eine Erweiterung des Herausgebergremiums auf Experten aus allen Nationen des mitteleuropäischen Raums gedacht. Um eine langfristige Verfügbarkeit der Publikationen zu gewährleisten, wird jeder Jahrgang von Forum geobotanicum ausgedruckt, gebunden und mit CDs versehen an ausgewählte Universitätsbibliotheken, Landes- und Staatsbibliotheken Deutschlands und wichtiger Städte Mitteleuropas zur Archivierung und Ausleihe versandt.
N2  - Forum geobotanicum is an electronic journal devoted to disseminate information concerning geographical distribution, ecology, morphology, taxonomy and conservation of vascular plants in the European Union with a main focus on middle Europe. It covers from molecular biology to environmental aspects. The focus is to publish original papers, reviews and announcements for the educated generalist as well as the specialist in this broad field. Forum geobotanicum does not aim to supplant existing paper journals, but will be much more flexible in format, publication time and world-wide distribution than paper journals. Many important studies are being currently published in local journals and booklets and some of them are published privately. Hence, these studies will become aware to only a limited readership. Forum geobotanicum will encourage authors of such papers to submit them as special issues of the journal. Moreover, the journal is planning to build up an E-mail-address section to support communication between geobotanists in Europe. The editors are optimistic that this electronic journal will develop to a widely used communication forum that will help to stimulate activities in the entire field of geobotany in middle Europe. To overcome problems of long term archivation of articles published electronically in Forum geobotanicum, print versions of each volume of the journal including CDs will be delivered freely to selected university libraries and state libraries in middle Europe.
KW  - Geobotanik ; Pflanzengeographie
Y1  - 2010
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-54338
VL  - 4(2009/2010)
ER  - 
TY  - THES
A1  - Gliem, Martin
T1  - Die Rolle des Zytoskeletts in der Pathogenese des Pemphigus vulgaris
T1  - The Role of the Cytoskeleton for the Pathogenesis of Pemphigus Vulgaris
N2  - Pemphigus vulgaris (PV) ist eine blasenbildende Autoimmunerkrankung der Haut. Ein wesentliches Charakteristikum der Erkrankung sind Autoantikörper, welche gegen die humanen Zell-Adhäsionsmoleküle Desmoglein (Dsg) 3 und 1 gerichtet sind und zu zunehmender Zell-Dissoziation der Keratinozyten führen (Akantholyse). Neben der Dsg3-Reorganisation sind zytoskelettale Veränderungen in Form einer ZK-Retraktion und einer Reorganisation des Actin-Zytoskeletts als ein wichtiges Merkmal akantholytischer Zellen beschrieben worden. Dennoch ist der zeitliche Verlauf und die funktionelle Relevanz dieser zytoskelettalen Veränderungen im Vergleich zu anderen Prozessen, wie der Dsg3-Reorganisation oder der Zell-Dissoziation, unklar. In dieser Arbeit wurde daher die Rolle der ZK-Filamente und der Actinfilamente für die PV-Pathogenese untersucht. Inkubation von kultivierten Keratinozyten mit PV-IgG resultierte in einer ZK-Retraktion, welche eng mit dem Beginn der Dsg3-Reorganisation und der Zell-Dissoziation korrelierte. Weiterhin fand sich eine Abhängigkeit der PV-IgG-induzierten ZK-Retraktion und der Zell-Dissoziation von der p38MAPK-Signalkaskade, während die Beteiligung der p38MAPK an der Dsg3-Reorganisation von untergeordneter Rolle zu sein scheint. Übereinstimmend dazu führte eine Überexpression von E-Cadherin zu einer Hemmung der p38MAPK-Aktivierung, der ZK-Retraktion und der Zell-Dissoziation, so dass den Cadherinen eine übergeordnete Rolle in der Vermittlung der PV-Pathogenese zuzukommen scheint. Neben einer ZK-Retraktion zeigten die Zellen als Reaktion auf eine Inkubation mit PV-IgG auch wesentliche Reorganisationen der Actinfilamente, welche ebenfalls eng mit der Dsg3-Reorganisation und der Zell-Dissoziation korrelierten. Darüber hinaus interferierte die pharmakologische Modulation des Actin-Zytoskeletts mit den PV-IgG-Effekten. So führte eine Stabilisierung der Actinfilamente zu einer Reduktion sowohl der Dsg3-Reorganisation als auch der Zell-Dissoziation, während eine Zerstörung der Filamente die Effekte verstärkte. Zur Unterstützung dieser Ergebnisse wurde die Rolle des Actins für die durch Rho-GTPasen vermittelte Hemmung von PV-IgG-Effekten untersucht. Eine Aktivierung der Rho-GTPasen führte neben einer Hemmung PV-IgG-vermittelter Effekte auch zu einer Verstärkung des kortikalen Actin-Rings, während eine Hemmung der Actin-Polymerisation die protektiven Effekte der Rho-GTPasen-Aktivierung aufheben konnte. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Ergebnisse dieser Arbeit eine übergeordnete Rolle sowohl der desmosomalen als auch der klassischen Cadherine für die PV-Pathogenese zeigen. Daneben scheint auch der Actin-Reorganisation eine wesentliche Position zuzukommen. Die ZK-Retraktion hingegen scheint, zumindest im Bezug auf die Dsg3-Reorganisation, sekundär zu sein, trägt aber möglicherweise im Anschluss an eine p38MAPK-Aktivierung wesentlich zum Verlust der Zell-Zell-Adhäsion bei.
N2  - In human autoimmune blistering skin disease pemphigus vulgaris (PV) autoantibodies are mainly directed against keratinocyte cell adhesion molecules desmoglein (Dsg) 3 and 1 and cause keratinocyte cell dissociation (acantholysis). Early ultrastructural work revealed cytokeratin (CK) retraction to be a characteristic hallmark of acantholytic keratinocytes and recent studies reported profound alterations of the actin cytoskeleton. Nevertheless, the temporal sequence and relevance of these cytoskeletal phenomena in pemphigus pathogenesis compared to other events such as Dsg3 reorganisation or keratinocyte dissociation are only poorly understood. We examined roles of CK and actin filaments in PV-IgG-mediated keratinocyte dissociation. Incubation of cells with PV-IgG resulted in a CK retraction which closely correlated with the onset of cell dissociation and Dsg3 reorganisation. Both, PV-IgG-induced CK retraction and cell dissociation were found to be p38MAPK-dependent whereas the contribution of p38MAPK activation for Dsg3 reorganisation seemed to be secondary. According to this, overexpression of E-cadherin prevented PV-IgG-induced p38MAPK activation, cell dissociation and CK retraction. Therefore cadherins seem to have a primary role for PV pathogenesis. Parallel to CK retraction, PV-IgG treatment resulted in striking changes in actin cytoskeleton organization which also closely correlated with cell dissociation and Dsg3 reorganisation.Therefore, we investigated whether pharmacologic manipulation of actin polymerization modulates pathogenic effects of PV-IgG. Pharmacological stabilization of actin filaments significantly blocked cell dissociation and Dsg3 fragmentation whereas actin depolymerisation strongly enhanced pathogenic effects of PV-IgG. To substantiate these findings, we studied whether the protective effects of Rho GTPases, which are potent regulators of the actin cytoskeleton and were shown to be involved in pemphigus pathogenesis, were dependent on modulation of actin dynamics. Activation of Rho-GTPases enhanced the cortical junction-associated actin belt and blunted PV-IgG-induced cell dissociation. However, when actin polymerization was blocked under these conditions the protective effects of Rho-GTPase activation were abrogated. Taken together, these experiments indicate a primary role of both desmosomal and classical cadherins for PV pathogenesis. Furthermore actin reorganization seems to be critical for PV-IgG-induced acantholysis. CK retraction may contribute to p38MAPK-dependent keratinocyte dissociation in pemphigus but appears to be secondary, at least to Dsg3 reorganisation.
KW  - Pemphigus
KW  - Zytoskelett
KW  - Zytokeratine
KW  - Actin
KW  - Cadherine
KW  - Desmogleine
KW  - Pemphigus
KW  - Cytoskeleton
KW  - Cytokeratin
KW  - Actin
KW  - Cadherin
KW  - Desmoglein
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-74052
ER  - 
TY  - THES
A1  - Busch, Albert Franz Jakob
T1  - Prälamin A und Progerie – verursachende Mutanten im Kontext nukleärer Transportprozesse, der Kernlaminaintegrität und CaaX – Prozessierung
T1  - Prelamin A und truncated mutations in nuclear export, lamina integrity and CaaX processing
N2  - Zur Charakterisierung nukleärer Proteinexportvorgänge wurde in dieser Arbeit zum ersten Mal ein System heterodimerisierender Fusionsproteine auf Basis des kommerziell verfügbaren ARGENT™ Regulated Heterodimerization Kit 2.0 von ARIAD verwendet. Die Expressionsvektoren wurden so verändert, dass ein CRM1 – vermittelter Proteinexport über die Zellkernhülle mittels Fluoreszenzmikroskopie in HeLa – Zellen und humanen Fibroblasten live oder nach Fixation dargestellt werden konnte. Der Export folgte in HeLa – zellen einer exponentiellen Kinetik, FN/C – Bestimmungen zwischen Wildtyp – und RD (Restriktive Dermopathie) – Fibroblasten ergaben keinen Unterschied im Proteinexport. Eine Inhibition der initialen CaaX - Prozessierung von trunkiertem Prälamin A (head/rod) durch Mevinolin ergab keine signifikante Akkumulationsveränderung des trunkierten Prälamins im Zellkern. Ergänzende subzelluläre Lokalisationsstudien unter Zuhilfenahme ausgewählter CaaX – Mutanten, um die gezeigte Unabhängigkeit der CaaX – Prozessierung zu verifizieren, stehen noch aus. FRAP – Untersuchungen in HeLa – Zellen zeigten für die episomal exprimierten trunkierten Fusionsproteine DsRed – Prälamin A Δ50 und DsRed – Prälamin A Δ90 keinen Unterschied in der lateralen Mobilität. Gegenüber dem Wildtyp – DsRed – Prälamin A ist die Beweglichkeit jedoch signifikant reduziert. Bei der Applikation von thermischem Stress (37°C – 51°C) auf Prälamin A, Prälamin A Δ50 oder Prälamin A Δ90 exprimierende HeLa – Zellen, konnte keine Veränderung hinsichtlich der subzellulären Verteilung des zusätzlich koexprimierten Markerproteins GFP – ß – Galaktosidase im Sinne nukleären Schrankenstörung festgestellt werden. Somit scheint die Kernhülle trotz der zu Zellkerndysmorphien und KPK – Fehllokalisationen führenden Prälamin A – Mutanten hinsichtlich ihrer Schrankenfunktion intakt zu bleiben.
N2  - Lamin A and truncated forms were investigated adressing nuclear export, caax processing and laminar integrity. Nuclear export processes were investigated in vivo and in vivo via a modified heterdimerization assay. No difference was seen in human fibroblasts from wildtype and restrictive dermopathy patients concerning crm1-mediated nuclear export truncated prelamin A showed no enhanced nuclear localisation after inhibition of farnesylsynthesis. HGPS- and RD lamin A showed significantly decreased lateral mobility after 30 seconds in FRAP experiments. Applying heat stress to HeLa-cells showed no increased influx of the marker protein gfp-ß-galactosidase after 60 minutes.
KW  - Progeria infantilum
KW  - Progerie
KW  - Restriktive Dermopathie
KW  - Lamin A
KW  - Kerntransport
KW  - nuclear export
KW  - lamin A
KW  - progeria
KW  - restrictive dermopathy
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-71662
ER  - 
TY  - THES
A1  - Bergert, Maria Pamela
T1  - Zelluläre und quantitative Verteilung von Glutamattransportern im Kleinhirn der Maus während der postnatalen Ontogenese
T1  - Cellular and quantitative distribution of glutamate transporters in the murine cerebellum during postnatal ontogenesis
N2  - Zelluläre und quantitative Verteilung von Glutamattransportern im Kleinhirn der Maus während der postnatalen Ontogenese
N2  - Cellular and quantitative distribution of glutamate transporters in the murine cerebellum during postnatal ontogenesis
KW  - Glutamattransporter
KW  - Kleinhirn
KW  - Maus
KW  - Ontogenese
KW  - Verteilung
KW  - glutamate transporters
KW  - cerebellum
KW  - mouse
KW  - ontogenesis
KW  - distribution
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-76689
ER  - 
TY  - THES
A1  - Sönnekes, Stephan
T1  - Proteinkinase C-abhängige Oberflächenexpression des Glutamattransporters 1a (GLT1a) in kultivierten zerebellären Körnerzellen der Maus
T1  - Protein kinase C-dependent trafficking of glutamate transporter 1a (GLT1a) in cultured cerebellar granule cells of mice
N2  - Proteinkinase C-abhängige Oberflächenexpression des Glutamattransporters 1a (GLT1a) in kultivierten zerebellären Körnerzellen der Maus
N2  - Protein kinase C-dependent trafficking of glutamate transporter 1a (GLT1a) in cultured cerebellar granule cells of mice
KW  - Glutamattransporter
KW  - GLT1a
KW  - Maus
KW  - Oberflächenexpression
KW  - Varikositäten
KW  - glutamate transporters
KW  - GLT1a
KW  - mouse
KW  - traffiking
KW  - neurites varicosities
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-76694
ER  - 
TY  - THES
A1  - Semlanski, Christin Martina
T1  - Beeinflussung der Substratbindungsregion des organischen Kationentransporters 1 der Ratte durch Mutation einer intrazellulär gelegenen Aminosäure
T1  - The Influence of the Substrate Binding Region of the rOCT 1 via Mutation of an intracellular Aminoacid
N2  - 1994 wurde von Gründemann et al. der erste organische Kationentransporter, der rOCT1 beschrieben. Es wurden bereits einige Aminosäuren identifiziert, die bei der Bindung kationischer Substanzen beteiligt sind. Hierbei handelt es sich um Phenylalanin 160 der zweiten Transmembrandomäne, Tryptophan 218, Tyrosin 222 und Threonin 226 der vierten Transmembrandomäne, um Arginin 440, Leucin 447, Glutamin 448 der zehnten und um Aspartat 475 der elften Transmembrandomäne. Hintergrund der Versuche dieser Arbeit war das im Jahre 2005 von Sturm et al. identifizierte Cystein 451. Es liegt zwischen der zehnten und elften Transmembrandomäne. Cystein 451 ist wahrscheinlich auf Grund seiner Lage im Strukturmodell nicht direkt an der Bindung von Substraten beteiligt. Es wird vermutet, dass die Mutation des Cysteins 451 die Positionen von Aminosäuren in der Bindungsstelle verändert. Daher wurden die Mutante C451M, die Doppelmutanten L447F/C451M, L447Y/C451M und die Dreifachmutante Y222F/L447F/C451M mittels Tracer-Fluxexperimenten hinsichtlich der Hemmung der Tetraethylammonium-Aufnahme durch Kortikosteron und durch Tetrabutylammonium untersucht. Die Mutation C451M steigert verglichen mit dem rOCT1-Wildtyp die Affinität für Kortikosteron, jedoch sinkt bei dieser Mutante die TBuA-Affinität. Man nimmt nun aufgrund dieser Mutageneseversuche und den bereits zuvor generierten Modellen des rOCT1 an, dass aufgrund seiner Lage Cystein 451 nicht direkt an der Bindung von Substraten beteiligt ist, sondern einen indirekten Effekt auf die Substratbindungsregion des Transporters ausübt. Weiterhin wurde festgestellt, dass die Mutanten L447Y/C451M und L447F/C451M gegensätzliche Affinitäten für TBuA und Kotikosteron haben. Tauscht man das Leucin an Position 447 gegen ein Tyrosin aus, so wird der Transporter weniger affin für Kortikosteron, jedoch steigt die TBuA-Affinität. Tauscht man das Leucin gegen ein Phenylalanin aus, verhält es sich gegensätzlich. Die Position 222 scheint weder an der TBuA-Bindung, noch an der Bindung von Kortikosteron maßgeblich beteiligt zu sein.
N2  - In 1994 Gründemann et al. described the first organic cation transporter, called rOCT1. Several previous studies revealed some amino acids, which are critical for substrate binding. In 2005 Sturm et al. identified the cysteine on position 451. It is located between the tenth and eleventh TMH. Because of its position in the structure model cysteine 451 might not be directly involved in substrate binding. However it is postulated, that mutation of C451 alters the position of amino acids in the substrate binding region. The mutation on C451 is the basis for this work. Concerning the inhibition of the TEA uptake by corticosterone or TBuA the mutants C451M, L447F/C451M, L447Y/C451M and Y222F/L447F/C451M were analyzed by tracer uptake measurements. The TEA uptake measurements showed that the replacement of cysteine 451 by methionine resulted in an increased affinity for corticosterone and a decreased affinity for TBuA. The present work together with the proposed localization of cysteine 451 in the tertiary structure of rOCT1 further support the idea that cysteine 451 is not directly-involved in ligand binding, but it seems to exert an indirect effect on the substrate binding region of the transporter, which alters its affinity for TBuA and corticosterone. The affinity for corticosterone and TBuA of the mutants L447F/C451M and L447Y/C451M was opposed. When L447 was replaced by a tyrosine the affinity for corticosterone was decreased, but the affinity for TBuA was increased. Though, when leucine was replaced by phenylalanine the affinity for corticosterone was increased and the affinity for TBuA was decreased. The position 222 seems to be unimportant concerning the linkage of corticosterone and TBuA
KW  - Cytologie
KW  - Cytologie
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-65672
ER  - 
TY  - THES
A1  - Leistner, Marcus Heinz Martin
T1  - Transportrelevante Substratinteraktionen des organischen Kationentransporters 1 der Ratte (rOCT1)
T1  - Substrate interactions of rat organic cation transporter 1 (rOCT1) relevant for transport
N2  - Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde das mechanistische Funktionsprinzip des Rat Organic Cation Transporter 1, stellvertretend für die Gruppe der organischen Kationentransporter, im Hinblick auf die Beteiligung einzelner Aminosäuren der mutmaßlichen Bindungstasche am Transportprozess (Tyr222, Asp475) untersucht. Hierbei stand insbesondere die Frage nach einer gleichzeitigen oder sequentiellen Interaktion der o. g. Aminosäuren mit dem jeweils gewählten Transportliganden im Vordergrund. Bei Mutation der untersuchten Interaktionsstellen (Einzelmutanten Y222F, D475E, Doppelmutante Y222F/D475E) konnten Km-Änderungen für die zelluläre Aufnahme von MPP und TEA sowie IC50-Änderungen für die Hemmung des MPP-Transportes durch TEA bzw. TBuA im Xenopus-laevis-Oozytenmodell mittels radioaktiver Aufnahmemessungen erzielt werden. Trotz eines signifikant additiven Effektes der Doppelmutation auf die TEA-Affinität des Transporters im Vergleich zu den Einzelmutanten erschien ein sequentieller Transportmechanismus aufgrund der nicht additiven IC50(TEA)-Verminderung für den MPP-Transport und der Sicherung der Lokalisation von Tyr222 und Asp475 auf unterschiedlichen Seiten der Plasmamembran durch TBuA-Inhibitionsversuche der MPP-Aufnahme wahrscheinlich. Gestützt wurden diese Ergebnisse durch die analoge Modellierung dreidimensionaler Darstellungen des doppelmutierten rOCT1(Y222F/D475E) anhand bereits kristallographisch vermessener Prokaryotentransporter. Diese Modelle bestätigten eine interaktionsrelevante räumliche Position der modifizierten Aminosäurereste innerhalb der Bindungstasche, welche eine metachrone Substrat- bzw. Inhibitorbindung nahelegte. Demnach interagiert in Kongruenz beider Untersuchungsansätze zunächst Tyr222 auf extrazellulärer Seite mit dem Liganden, während der intramembranären Konformationsänderung des Transporters erfolgt dann eine Transposition des Substrates respektive Inhibitors auf Asp475 auf der Zytosolseite.
N2  - The involvement of two amino acids (Y222, D475) of the innermost cavity of rat organic cation transporter 1 (rOCT1) in the transport process was investigated. The study aimed at characterizing the interaction between substrates and the amino acid residues as a synchronous or sequential process. Mutations of the above mentioned amino acids (Y222F, D475E, Y222F/D475E) showed a significantly additive effect on TEA affinity in contrast to MPP for the double mutant on one hand. On the other hand there was no additive decrease in IC50(TEA) values for MPP transport. Additionally, the accessibility of Y222 and D475 on different sides of the plasma membrane during transport was verified by TBuA inhibition of MPP translocation. Taken together these findings strongly suggest a sequential transport mechanism. This interpretation of the experimental data was also supported by computer based three dimensional modelling of the Y222F/D475E double mutant with substrates/inhibitors bound to the innermost cavitiy, which showed the positions of the two amino acids within the tertiary structure of rOCT1 to be suitable for metachronous substrate interactions.
KW  - Organischer Kationentransporter
KW  - Organic cation transporter
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-65849
ER  - 
TY  - THES
A1  - Dippacher, Sonja
T1  - Morphologische und molekularbiologische Untersuchungen zur Bedeutung der Serin-Threonin-Proteinkinase SRPK79D in Drosophila melanogaster
T1  - Morphological and molecular biological investigations on the role of serine threonine kinase SRPK779D in Drosophila melanogaster
N2  - Die intakte Signalübertragung im animalischen Nervensystem erfordert eine an richtiger Stelle ausgebildete funktionsfähige Synapse zwischen zwei Nervenzellen bzw. zwischen Nerv und Muskel. In der vorliegenden Arbeit wurde eine Mutante von Drosophila melanogaster untersucht, bei der es zu Veränderungen der Verteilung eines wichtigen Organisationsproteins der synaptischen aktiven Zone kommt. Ein wichtiges Ergebnis der Untersuchungen ist die Beobachtung, dass es in der Mutante zu einer ektopen Ausbildung von Elementen aktiver Zonen in Axonen kommt. In den Arbeitsgruppen von E. Buchner und S. Sigrist ist bereits das Protein Bruchpilot (BRP) charakterisiert worden, das Bestandteil der präsynaptischen Ribbons, bei Drosophila als T-bars bezeichnet, ist. Bei der Suche nach Interaktionspartnern von BRP, ist eine Serin-Arginin-Protein spezifische Kinase SRPK79D entdeckt worden, die offenbar an der Regulation des Aufbaus der Tbars beteiligt ist (Nieratschker et al., 2009). Es gibt vier verschiedene Isoformen der Kinase. Werden nur zwei Isoformen der Kinase (SRPK79D-RB und -RE) exprimiert bzw. das Gen der Kinase komplett ausgeschaltet, findet man Ansammlungen von BRP als immunreaktive Aggregate in der Immunfluoreszenz- Färbung von larvalen Motoneuron-Axonen (Nieratschker, 2008). Es ist unser übergeordnetes Ziel, die Funktion und den molekularen Signalweg der Kinase SRPK79D zu entschlüsseln. Ein Ziel der vorliegenden Arbeit war es, PB-Protein in Reinform für eine Affinitätsreinigung eines PB-Antikörpers zu gewinnen, um in nachfolgenden Untersuchungen die Lokalisation dieser Kinase-Isoform zu untersuchen. Die Proteinreinigung war erfolgreich, aber es gelang nicht, eine für eine Affinitätsreinigung ausreichende Menge des Proteins zu isolieren. Ein weiterer Versuch, Lokalisationsuntersuchungen zur Expression der Kinase in Drosophila- Embryonen durchzuführen, war ebenfalls nicht erfolgreich. Obwohl die Herstellung einer für die SRPK79D mRNA spezifischen RNA Sonde für die in-Situ-Hybridisierung gelang, war die Sensitivität dieser Sonde nicht hoch genug, um die Lokalisation vornehmen zu können. Eindeutige und aufschlussreiche Ergebnisse dagegen ergab die Untersuchung der Ultrastruktur der BRP-Ansammlungen in den larvalen Motornerven. Als deren Korrelat fanden sich elektronenmikroskopisch charakteristische Ansammlungen elektronendichter intraaxonaler Strukturen, deren Form Ähnlichkeiten zu T-bars aufwies und die von Vesikeln umgeben waren. Die elektronendichten Strukturen zeigten zahlreiche Formvariationen, die wie Ansammlungen von T-bars nebeneinander bzw. „miteinander verklebte“ T-bars oder wie zerstörte T-bars aussahen. In einer nachfolgenden Studie wurde durch eine immun-elektronenmikroskopische Untersuchung gezeigt, dass diese Strukturen in der Tat BRP enthalten (Nieratschker et al., 2009). Ergebnis der Untersuchungen der vorliegenden Arbeit war der Nachweis, dass prinzipiell ähnliche Aggregate auch im Wildtyp gelegentlich gefunden werden, dass sie aber in Mutanten signifikant häufiger vorkommen und auch einen signifikant höheren Durchmesser aufweisen. Doppelimmunreaktionen mit Antikörpern, die den C- bzw. N-terminalen Bereich von BRP erkennen, belegten darüber hinaus, dass in den Aggregaten das vollständige BRP-Protein vorliegt. Angeregt durch die Ultrastrukturbefunde von mit den elektronendichten Strukturen in den Aggregaten assoziierten Vesikeln wurde in weiteren Doppelimmunreaktionen untersucht, ob ein typisches Protein synaptischer Vesikel neuromuskulärer Synapsen in Drosophila, der vesikuläre Glutamattransporter (DVGlut), in den BRP-Ansammlungen nachweisbar ist. Während Kolokalisation von BRP und DVGlut in aktiven Zonen präsynaptischer Boutons nachgewiesen werden konnte, war der Vesikelmarker in BRP-Aggregaten nicht kolokalisiert. Die Ergebnisse belegen, dass die Kinase SRPK79D für die Vermeidung einer ektopen Bildung von BRP-enthaltenden, elektronenmikroskopisch atypischen aktiven Zonen ähnelnden Strukturen in larvalen Motoneuronaxonen notwendig ist. Die in diesen Aggregaten regelmäßig zu beobachtenden Vesikel ähneln morphologisch synaptischen Vesikeln, besitzen aber keine dafür typischen Vesikelmarker.
N2  - Intact signal transmission in an animal’s nervous system requires a properly localized and functional synapse between two neurons or between neuron and muscle. This dissertation is part of the investigation of a Drosophila melanogaster mutant which displays alterations in the distribution of a synaptic active zone protein. An important result of the present study is the documentation of an ectopic formation of active zone structural elements in this mutant. Analyses carried out in the laboratories of E. Buchner and S. Sigrist contributed to the characterization of the protein Bruchpilot (BRP), a constituent of the T-bar, the characteristic presynaptic ribbon in Drosophila. Searching for interaction partners of BRP, a serine-arginine-protein specific kinase was identified that apparently regulates T-bar assembly (Nieratschker et al., 2009). There are four kinase isoforms. Knocking out two of these isoforms (SRPK79D-RB and -RE) results in accumulations of BRP-immunoreactive aggregates in the larval ventral nerves (Nieratschker, 2008). Further studies were designed to identify the function and molecular signalling pathways of the kinase SRPK79D. One objective of the present experiments was to produce purified PB-protein in order to enable affinity-purification of an antibody against this isoform of the kinase for subsequent specific immunohistochemical localization analyses. Although production of the antigen was successful, the amount of protein produced was too low to allow efficient affinity purification. An attempt to show the expression pattern of the kinase in Drosophila embryos with in-situ hybridization resulted in production of a SRPK79D specific RNAprobe, however, the probe sensitivity was not high enough to yield conclusive results for mRNA localization. Ultrastructural analyses of the BRP-ir aggregates in the larval ventral nerves, on the other hand, yielded definite and conclusive results. These aggregates corresponded to extensive intraaxonal electron-dense, ribbon-like structures surrounded by vesicles. These electron-dense structures were differently shaped and resembled accumulations of regularly shaped, clotted or dysmorphic T-bars, which in subsequent immuno-electronmicroscopic analyses carried out by another investigator were proven to contain BRP (Nieratschker et al., 2009). An important result of the present study was the observation that similar intraaxonal aggregates were occasionally also present in wild type nerves, however, the aggregates found in the mutants were significantly more frequent and of significantly larger size than those observed in wild-type larvae. Moreover, double-immunostaining using BRP-antibodies recognizing specifically the C- and the N-terminal part of the protein, respectively, provided evidence that the complete BRP protein is localized in the aggregates. Since electron microscopy had showed that numerous vesicles were associated with the electron dense aggregates, we tested whether the vesicular glutamate transporter (DVGlut), a marker protein for synaptic vesicles of motoneurons in Drosophila, could be localized in BRP-ir aggregates. While colocalization of BRP and DVGlut was observed at the presynaptic active zones, no colocalization of the synaptic vesicle marker was observed in the BRP-ir aggregates in the larval nerves. In conclusion, the results provide evidence that the kinase SRPK79D is required for the prevention of ectopic formation of BRP-containing ribbon-like structures in larval ventral nerves. These structures include vesicles resembling synaptic vesicles, which however do not display immunoreactivity for a typical synaptic vesicle marker protein.
KW  - Bruchpilot
KW  - BRP
KW  - Serin-Threonin-Kinase
KW  - SR-Protein Kinase
KW  - aktive Zone
KW  - Cytomatrix der aktiven Zone
KW  - Elektronenmikroskopie
KW  - Ultrastruktur
KW  - Bruchpilot
KW  - SR-Protein Kinase
KW  - aktive Zone
KW  - Cytomatrix der aktiven Zone
KW  - Ultrastruktur
KW  - Bruchpilot
KW  - synaptic active zone cytomatrix
KW  - SR protein kinase
KW  - ultrastructure
KW  - electron microscopy
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-70937
ER  - 
TY  - THES
A1  - Bonn, Maria Roswitha
T1  - Zielstrukturen des serotonergen Systems in der laterobasalen Amygdala : Untersuchungen an Ratten und einem Mausmodell für emotionale Dysregulation
T1  - Targets of the serotonergic system in the laterobasal amygdala : investigations in rats and a mouse model for emotional dysregulation
N2  - Die Amygdala ist ein Kernkomplex, der dicht von serotonergen Afferenzen innerviert wird. Sowohl bei Tieren als auch beim Menschen spielen Interaktionen zwischen dem serotonergen System und der Amygdala bei der Verarbeitung von Reizen, die mit Angst oder Stress assoziiert sind, eine zentrale Rolle. Genetische Variationen im serotonergen System und/oder dauerhafter Stress können dazu führen, dass diese Verarbeitungsprozesse fehlerhaft ablaufen, wodurch Verhaltensanormalitäten bzw. die Entstehung psychiatrischer Erkrankungen begünstigt werden. Die Zielneurone der serotonergen Transmission in der Amygdala, die molekularen Mechanismen möglicher Interaktionen und strukturelle Konsequenzen der Störungen dieser Interaktionen sind jedoch bis zum heutigen Zeitpunkt noch nicht vollständig bekannt. Daher bestand ein Ziel der vorliegenden Arbeit darin, den Einfluss eines Ungleichgewichts im serotonergen System (5-Htt KO) sowie von wiederholtem, sozialem Stress auf die neuronale Morphologie der Amygdala zu analysieren und Zielneurone serotonerger Afferenzen zu identifizieren und zu charakterisieren, um die neuronalen Netzwerke der Emotionsverarbeitung besser verstehen zu können. Um vom 5-Htt–Genotyp abhängige und stressbedingte neuromorphologische Veränderungen zu untersuchen, wurden dreidimensionale Rekonstruktionen von Neuronen der laterobasalen Amygdala von männlichen, adulten Wildtyp (WT)- und 5-Htt KO-Mäusen angefertigt und bezüglich verschiedener morphologischer Parameter ausgewertet. An den Pyramidenzellen wurden nur geringfügige Veränderungen der dendritischen Komplexität, jedoch, im Vergleich zu WT-Mäusen, eine wesentliche Erhöhung der Dornendichte an spezifischen dendritischen Kompartimenten bei gestressten WT-Mäusen, sowie nicht gestressten und gestressten 5-Htt KO-Mäusen nachgewiesen. Im Vergleich zu nicht gestressten WT–Mäusen war die dendritische Dornendichte aller anderen Gruppen gleichermaßen erhöht. Die Sternzelle, zeigten bezüglich der untersuchten Parameter keine morphologischen Veränderungen auf. Eine besondere Subpopulation der Interneurone stellen die NeuropeptidY (NPY)–Neurone der laterobasalen Amygdala dar, da sie in diesen Nuclei anxiolytisch wirken. Es gibt nur wenige Anhaltspunkte darüber, durch welche Systeme NPY–Neurone moduliert werden. Da sowohl NPY–Neurone in der laterobasalen Amygdala als auch das serotonerge System an angstregulierenden Prozessen beteiligt sind, sollte im zweiten Teil der vorliegenden Arbeit untersucht werden, ob es sich bei diesen Neuronen um Zielstrukturen des serotonergen Systems handelt. Mittels licht- und elektronenmikroskopischer Analysen wurden synaptische Kontakte zwischen serotonergen Afferenzen und NPY-immunreaktiven Neuronen in der laterobasalen Amygdala von Ratten verifiziert. Da der funktionelle Einfluss der serotonergen Innervation auf diese Zielneurone von deren Serotoninrezeptor (5-HTR)-Ausstattung abhängt, wurden Koexpressionsanalysen von NPY mRNA mit den mRNAs verschiedener 5-HTR durchgeführt. Die Analysen ergaben, dass NPY mRNA–reaktive Neurone in der laterobasalen Amygdala 5-HT1A und 5-HT2C, jedoch nicht 5-HT3 mRNA koexprimieren. Die in der vorliegenden Arbeit erzielten Resultate liefern neue Erkenntnisse über den Einfluss des serotonergen Systems auf die laterobasale Amygdala von Mäusen und Ratten. Bei den Veränderungen der dendritischen Dornendichte nach sozialen Stresserfahrungen könnte es sich um neuroadaptive bzw. kompensatorische Mechanismen der Pyramidenzellen handeln, die WT-Mäusen eine Anpassung an sich ändernde, negative Umweltbedingungen ermöglicht. Die erhöhte Dornendichte könnte dabei die Ausbildung eines „emotionalen Gedächtnisses“ repräsentieren, das eine flexible Verhaltensantwort auf ein erneutes Auftauchen von Gefahr erlaubt. Eine solche Modulation der Erregbarkeit der laterobasalen Amygdala könnte beispielsweise über eine situationsentsprechende Hemmung des Outputs der Pyramidenzellen durch differentiell aktive inhibitorische Netzwerke erfolgen. Eine differentielle Aktivierung kann z. B. über unterschiedliche Rezeptorausstattungen, wie es in der Subpopulation der NPY–Neurone in der vorliegenden Arbeit nachgewiesen wurde, erfolgen. Das erhöhte angstähnliche Verhalten der 5-Htt KO-Mäuse nach wiederholtem Stress könnte mit der Unfähigkeit zusammenhängen, in entsprechenden Situationen durch Neubildung von Dornen zu reagieren, da die Dornendichte bei diesen Tieren schon unter stressarmen Umweltbedingungen ihr Maximum erreicht hat. Sowohl Fehlfunktionen der neuronalen Plastizität als auch mögliche Fehlfunktionen der differentiellen Inhibierung der Pyramidenzellen durch Interneurone, die durch genetische Variationen und/oder Stress bedingt sein können, könnten eine „offene Tür“ repräsentieren, die zu manifesten Auffälligkeiten im Verhalten bei Tieren führt bzw. auch zur Entstehung bestimmter psychiatrischer Erkrankungen beim Menschen beiträgt.
N2  - The amygdala is a heterogenous nuclear complex, which belongs to the limbic system and recieves a dense serotonergic innervation. In animals and in humans, interactions between the serotonergic system and the amygdala play a key role in emotional stimulus processing, especially for anxiety- and stress–related stimuli. Genetic variations within the serotonergic system and/or chronic stress can cause dysregulation of these mechanisms, which promote abnormal behavior and development of psychiatric disorders, respectively. Up to now, the target neurons of serotonergic neurotransmission in the amygdala, the molecular mechanisms of possible interactions and morphological consequences of dysregulation of these interactions are not investigated completely, yet. Thus, one aim of this thesis was to analyze the impact of an imbalance within the serotonergic system (serotonin transporter knock out, 5-Htt KO) and repeated social stress on neuronal morphology in the amygdala and to identify and characterize target neurons of serotonergic afferents. This will help to get a better understanding of the neuronal networks associated with emotional stimulus processing. To investigate 5-Htt genotype–dependent and stress–related neuromorphological changes, three-dimensional reconstructions of pyramidal cells and stellate interneurons of the laterobasal amygdala of male, adult wildtype (WT) and 5-HttKO mice were carried out and different morpholgical parameter were analyzed. Pyramidal cells displayed only subtle changes in dendritic complexity but a significant increase in spine density on specific dendritic compartments in stressed WT mice and naïve and stressed 5-HttKO mice, compared to naïve WT mice. In all groups, the increase in spine density was, compared to WT mice, similar. Stellate interneurons lacked detectable genotype–dependent and stress–related morphological differences. NeuropeptideY (NPY) neurons represent a unique and special interneuronal subpopulation in the laterobasal amygdala due to their anxiolytic effects in these nuclei. There is much information about the molecular effects of NPY via specific receptors and how NPY can regulate emotion–related states, especially anxiety–like behavior. However, only few indications are available, by which systems NPY neurons are modulated themselves. Since both NPY neurons in the laterobasal amygdala and the serotonergic system are involved in anxiety–regulating processes, the task of the second part of the present thesis was to investigate if these neurons were targets of the serotonergic system. Applying light and electron microscopic methods, perisomatic synaptic contacts between serotonergic afferents and NPY-immunoreactive neurons were identified in the laterobasal amygdala of rats. As the functional impact of the serotonergic innervation significantly depends on the serotonin receptor (5-HTR) equipment of the target neurons, coexpression of NPY mRNA and different 5-HTR mRNAs was studied. For this purpose, a novel variation of in situ hybridization, which allows specific coexpression analyses of NPY mRNA with low-abundant mRNAs, was developed and established. The results show that NPY mRNA–reactive neurons in the laterobasal amygdala coexpress 5-HT1A and 5-HT2C, but lack 5-HT3 mRNA. In the present thesis, detailed, new data on the impact of the serotonergic system on the laterobasal amygdala of mice and rats were obtained. The changes in dendritic spine density after repeated stress could represent neuroadaptive or compensatory mechanisms of these neurons, which enable WT mice to adapt to negative environmental changes. The increase in dendritic spine density could stand for the formation of an “emotional memory“ facilitating quick and flexible behavioral reactions upon re-appearing danger. This modulation of the laterobasal amygdala´s excitability could occur, for instance, via a specific inhibition of pyramidal output by differentially activated inhibitory networks. Such a differential activation can result from a variable receptor equipment, as shown for NPY neurons in the laterobasal amygdala in the present thesis. The increased anxiety–like behavior of 5-HttKO mice after repeated social stress could be due to the unability of these mice to further increase spine density in corresponding situations, since spine density already reached the maximum level in a low-stress environment. Both dysfunction of neuronal plasticity and possible dysfunction of the differential inhibition of pyramidal cells via interneurons presumably caused by genetic variations and/or stressful life events could represent an “open door“ facilitating abnormal behavior in animals or development of certain psychiatric disorders in humans.
KW  - Angst
KW  - Neuropeptid Y
KW  - Stress
KW  - Corpus amygdaloideum
KW  - Serotonerge Nervenzelle
KW  - Amygdala
KW  - serotonerges System
KW  - Anxiety
KW  - stress
KW  - amygdala
KW  - serotonergic system
KW  - neuropeptide Y
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-69494
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Gottschlich, Günter
A1  - Tison, Jean-Marc
A1  - Malecot, Valéry
A1  - Rouillard, Thomas
ED  - Meierott, Lenz
ED  - Drenckhahn, Detlev
ED  - Dunkel, Franz G.
ED  - Ewald, Jörg
ED  - Schuhwerk, Franz
T1  - Forum Geobotanicum Vol. 5 (2011)
N2  - Forum geobotanicum is an electronic journal devoted to disseminate information concerning geographical distribution, ecology, morphology, taxonomy and conservation of vascular plants in the European Union with a main focus on middle Europe. It covers from molecular biology to environmental aspects. The focus is to publish original papers, reviews and announcements for the educated generalist as well as the specialist in this broad field. Forum geobotanicum does not aim to supplant existing paper journals, but will be much more flexible in format, publication time and world-wide distribution than paper journals. Many important studies are being currently published in local journals and booklets and some of them are published privately. Hence, these studies will become aware to only a limited readership. Forum geobotanicum will encourage authors of such papers to submit them as special issues of the journal. Moreover, the journal is planning to build up an E-mail-address section to support communication between geobotanists in Europe. The editors are optimistic that this electronic journal will develop to a widely used communication forum that will help to stimulate activities in the entire field of geobotany in middle Europe. To overcome problems of long term archivation and effective taxonomic publication of articles published electronically in Forum geobotanicum, print versions of each volume of the journal and appropriate digital storage devices will be delivered freely to selected university libraries and state libraries in middle Europe.
N2  - Forum geobotanicum ist eine elektronische Plattform, deren Zielsetzung darin besteht, neue Erkenntnisse der geobotanischen Forschung in der Europäischen Union mit Schwerpunkt Mitteleuropa umfassend zu verbreiten. Das Journal befasst sich mit allen Fragen von Verbreitung, Ökologie, Morphologie und Taxonomie von Gefäßpflanzen und soll das gesamte Spektrum der Geobotanik von molekularbiologischen Aspekten bis zu Umwelt- und Naturschutzfragen abdecken.
Der Hauptfokus liegt auf der Publikation von Originaluntersuchungen und Übersichtsartikeln sowie Behandlung aktueller Fragen des Naturschutzes. Die Zielgruppen sind Personen mit Allgemeinkenntnissen in der Botanik und Floristik sowie Spezialisten auf den Gebieten der Geobotanik und Pflanzensystematik. Das Journal soll keine Zeitschrift in Druckform ersetzen, sondern eine Ergänzung zu den traditionellen Publikationsorganen bilden. Der Vorteil der Zeitschrift liegt in ihrer Flexibilität und raschen Publikationszeit nach Begutachtung der eingereichten Manuskripte und den Möglichkeiten, in größerem Umfang Fotografien und andere Abbildungen zu veröffentlichen. Der Vorteil einer elektronischen Zeitschrift besteht weiterhin darin, dass die Veröffentlichungen weltweit jedermann sofort zugänglich sind. Viele durchaus wichtige Untersuchungen aus dem Bereich der Geobotanik erscheinen in lokalen Publikationsorganen, wie Jahrbüchern und Heimatkalendern, oder auch im Eigenverlag. Da solche Veröffentlichungen bibliographisch kaum erfasst werden, können sie auch nicht in adäquater Weise wahrgenommen werden. Forum geobotanicum soll ermöglichen, dass auch solche Publikationen in einer Literaturrubrik bekannt gemacht werden und ggf. nach Klärung von Copyright-Fragen als Supplemente der Zeitschrift ins Netz gestellt werden.
Forum geobotanicum nutzt die Vorteile des Internets, indem es abrufbare Hilfen, wie ein Verzeichnis von Adressen, Pflanzenlisten etc. zur Verfügung stellt. Insgesamt soll die Kommunikation zwischen Geobotanikern in Mitteleuropa erleichtert und eine Kommunikationsplattform etabliert werden, die die Aktivitäten auf dem gesamten Wissenschaftsgebiet stimuliert.
Das Journal ist uneigennützig und für Autoren und Benutzer kostenfrei. Für die Kostendeckung sind Sponsoren erwünscht, denen eine begrenzte Möglichkeit zur Darstellung eingeräumt werden kann. In der Anfangsphase wird das Journal von einem kleinen Herausgebergremiumbetrieben. Sollte sich Forum geobotanicum erfolgreich weiter entwickeln, ist an eine Erweiterung des Herausgebergremiums auf Experten aus allen Nationen des mitteleuropäischen Raums gedacht. Um eine langfristige Verfügbarkeit und taxonomische Gültigkeit der Publikationen zu gewährleisten, wird jeder Jahrgang von Forum geobotanicum ausgedruckt, gebunden und mit digitalem Datenträger versehen an ausgewählte Universitätsbibliotheken, Landes- und Staatsbibliotheken Deutschlands und wichtiger Städte Mitteleuropas zur Archivierung und Ausleihe versandt.
KW  - Geobotanik
KW  - Pflanzengeographie
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-131940
SN  - 1867-9315
VL  - 5(2011)
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Bonn, Maria
A1  - Schmitt, Angelika
A1  - Asan, Esther
T1  - Double and triple in situ hybridization for coexpression studies: combined fluorescent and chromogenic detection of neuropeptide Y (NPY) and serotonin receptor subtype mRNAs expressed at different abundance levels
JF  - Histochemistry and Cell Biology
N2  - Multiple fluorescence in situ hybridization is the method of choice for studies aimed at determining simultaneous production of signal transduction molecules and neuromodulators in neurons. In our analyses of the monoamine receptor mRNA expression of peptidergic neurons in the rat telencephalon, double tyramide-signal-amplified fluorescence in situ hybridization delivered satisfactory results for coexpression analysis of neuropeptide Y (NPY) and serotonin receptor 2C (5-HT2C) mRNA, a receptor subtype expressed at high-to-moderate abundance in the regions analyzed. However, expression of 5-HT1A mRNA, which is expressed at comparatively low abundance in many telencephalic areas, could not be unequivocally identified in NPY mRNA-reactive neurons due to high background and poor signal-to-noise ratio in fluorescent receptor mRNA detections. Parallel chromogenic in situ hybridization provided clear labeling for 5-HT1A mRNA and additionally offered the possibility to monitor the chromogen deposition at regular time intervals to determine the optimal signal-to-noise ratio. We first developed a double labeling protocol combining fluorescence and chromogenic in situ hybridization and subsequently expanded this variation to combine double fluorescence and chromogenic in situ hybridization for triple labelings. With this method, we documented expression of 5-HT2C and/or 5-HT1A in subpopulations of telencephalic NPY-producing neurons. The method developed in the present study appears suitable for conventional light and fluorescence microscopy, combines advantages of fluorescence and chromogenic in situ hybridization protocols and thus provides a reliable non-radioactive alternative to previously published multiple labeling methods for coexpression analyses in which one mRNA species requires highly sensitive detection.
KW  - Triple in situ hybridization
KW  - Coexpression
KW  - NPY
KW  - 5-HT1A
KW  - 5-HT2C
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-135229
VL  - 137
IS  - 1
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Thangaraj Selvaraj, Bhuvaneish
A1  - Frank, Nicolas
A1  - Bender, Florian L. P.
A1  - Asan, Esther
A1  - Sendtner, Michael
T1  - Local axonal function of STAT3 rescues axon degeneration in the pmn model of motoneuron disease
JF  - The Journal of Cell Biology
N2  - Axonal maintenance, plasticity, and regeneration are influenced by signals from neighboring cells, in particular Schwann cells of the peripheral nervous system. Schwann cells produce neurotrophic factors, but the mechanisms by which ciliary neurotrophic factor (CNTF) and other neurotrophic molecules modify the axonal cytoskeleton are not well understood. In this paper, we show that activated signal transducer and activator of transcription-3 (STAT3), an intracellular mediator of the effects of CNTF and other neurotrophic cytokines, acts locally in axons of motoneurons to modify the tubulin cytoskeleton. Specifically, we show that activated STAT3 interacted with stathmin and inhibited its microtubule-destabilizing activity. Thus, ectopic CNTF-mediated activation of STAT3 restored axon elongation and maintenance in motoneurons from progressive motor neuronopathy mutant mice, a mouse model of motoneuron disease. This mechanism could also be relevant for other neurodegenerative diseases and provide a target for new therapies for axonal degeneration.
KW  - Schwann cells
KW  - transcription-3 (STAT3)
KW  - ciliary neurotrophic factor (CNTF)
KW  - axonal degeneration
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-154675
VL  - 199
IS  - 3
SP  - 437
EP  - 451
ER  - 
TY  - THES
A1  - Egenberger, Brigitte
T1  - Identifizierung einer Aminosäure im Transportweg des organischen Kationentransporters 1, deren Mutation Strukturänderungen beim Transport beeinflusst
N2  - Die organischen Kationentransporter der SLC22-Familie spielen eine Schlüsselrolle bei der Aufnahme, Ausscheidung und Verteilung vieler kationischer Medikamente und endogener Substanzen. Der erste klonierte organische Kationentransporter rOCT1 (OCT1 aus der Ratte) wurde bisher eingehend funktionell charakterisiert. rOCT1 ist elektrogen, transportiert organische Kationen unterschiedlicher Struktur wie z.B. Cholin, Tetraethylammonium (TEA) oder das Neurotoxin 1 Methyl-4-Phenylpyridinium (MPP) und wird durch verschiedene Substanzen wie beispielsweise Tetrabutylammonium (TBuA) inhibiert. Für die Entwicklung und Optimierung von Medikamenten ist ein besseres Verständnis der strukturellen Grundlage der polyspezifischen Substraterkennung und des Transportprozesses von entscheidender Bedeutung. Durch modellgestützte Mutagenese konnte für rOCT1 ein großer Spalt identifiziert werden, der von acht Transmembranhelices (TMHs) geformt wird und die putative Substratbindungstasche mit überlappenden Bindungsdomänen beinhaltet. Mittels der „Voltage-Clamp-Fluorometrie“ können Konformationsänderungen von rOCT1 während des Transportzyklus sichtbar gemacht werden. Unter Verwendung dieser Methode wurden spannungsabhängige Fluoreszenzänderungen in den Positionen 260, 380 und 483 der TMHs 5, 8 und 11 nachgewiesen. Interaktionen mit den Substraten Cholin und MPP sowie dem nicht transportierten Inhibitor TBuA von außen wirkten sich unterschiedlich auf die Bewegungen in den drei Positionen aus. Diese Ergebnisse demonstrieren, dass rOCT1 spannungsabhängige Konformationen einnimmt, bei deren Änderungen sich mindestens drei Transmembrandomänen (TMH 5, TMH 8 und TMH 11) bewegen und dass in Gegenwart von organischen Kationen die Spannungsabhängigkeit der Transporterkonformation beeinflusst wird. Des Weiteren wurde eine kritische Position innerhalb oder nahe der Substratbindungstasche von rOCT1 identifiziert, mit deren Hilfe der Transportweg irreversibel blockiert werden kann. In Position 478 wurde das Glycin durch ein Cystein ersetzt, das mittels des SH Gruppenreagenzes [2-(Trimethylammonium)ethyl] methanethiosulfonat Bromid (MTSET) kovalent modifiziert werden konnte. Diese Modifikation bewirkte eine starke Hemmung des Transports verschiedener Substrate wie z.B. Cholin, TEA oder MPP. Anhand von Bindungsstudien konnte gezeigt werden, dass die Bindung von MPP durch die MTSET Modifizierung in der nach außen gerichteten Konformation verhindert wurde. Die Einführung des Cysteins in Position 478 erhöhte die Affinität von TBuA und beeinflusste außerdem die substrat- und spannungsabhängigen Konformationsänderungen. Hierbei zeigte sich, dass in zwei der drei Positionen (260 und 483) die Fluoreszenzantwort des leeren Transporters verändert wurde. Neben den Fluoreszenzen im Gleichgewichtszustand wurden auch die Zeitkonstanten der Fluoreszenzantworten durch die Position 478 beeinflusst. Durch die Einführung eines Serins oder Threonins in diese Position konnten die Effekte des Cysteins 478 in Position 483 nachgeahmt werden. Die Blockierung des Transportwegs durch MTSET veränderte die Bewegungen des leeren Transporters in Position 260 und 483 kaum, während in Position 380 eine deutliche Reduktion der Fluoreszenzantwort gemessen wurde. Auch die substratabhängigen Fluoreszenzänderungen wurden in der Position 483 deutlich reduziert. Insgesamt weisen diese Daten darauf hin, dass rOCT1 Konformationsänderungen durchläuft, die spannungs- und substratabhängig sind und durch die Position 478 beeinflusst werden.
N2  - Organic cation transporters of the SLC22-family play a pivotal role in the absorption, elimination and distribution of many cationic drugs and endogenous compounds. The first cloned organic cation transporter rOCT1 (rat OCT1) was extensively characterized. rOCT1 is electrogenic and transports a variety of organic cations with very different structures e.g. choline, tetraethylammonium (TEA) and the neurotoxin 1-methyl-4-phenylpyridinium (MPP). In addition rOCT1 is inhibited by various compounds such as tetrabutylammonium (TBuA). For the development and optimization of drugs it is fundamental to understand the structural basics of polyspecific substrate binding and of the transport process. By using model-based mutagenesis, a large cleft of rOCT1 was identified, which is formed by eight transmembrane helices (TMH) and contains the putative substrate binding pocket with overlapping binding domains. Conformational changes of rOCT1 during the transport cycle can be identified by using the “voltage-clamp-fluorometry” technique. Employing this method, potential-dependent fluorescence changes were identified in the positions 260, 380 and 483 in the TMHs 5, 8 and 11. Interactions of the substrates choline and MPP as well as the non-transported inhibitor TBuA acting from the outside, had an individual influence on the movements at these three positions. The results demonstrate that rOCT1 adopts different potential-dependent conformations and that at least three different transmembrane domains (TMH 5, TMH 8 and TMH 11) move during the conformational changes. Additionally, the results suggest that the potential-dependence of the transporter’s conformations is influenced by the presence of organic cations. Furthermore, a critical position was identified within or close to the substrate binding pocket of rOCT1. By modification of this position the transport pathway could be blocked. The replacement of glycine 478 with cysteine allows a covalent modification of this cysteine with an SH-group reagent [2-(Trimethylammonium)ethyl] methanethiosulfonate bromide (MTSET). This modification inhibited the transport of several substrates such as choline, TEA or MPP. With the help of binding studies, we could show that the binding of MPP in the outward facing conformation was prevented by the modification with MTSET. The introduction of cysteine in position 478 increased the affinity of TBuA and also influenced the substrate- and potential-dependent conformational changes. Specifically, it was found that the fluorescence response of the empty transporter changed in two of three positions (260 and 483). Apart from the fluorescence in the state of equilibrium, the time constants of the fluorescence responses were also influenced by the position 478. The effects of cysteine 478 could be mimicked in position 483 by the introduction of a serine or threonine in position 478. The blockage of the transport pathway by MTSET hardly changed the movement of the empty transporter in positions 260 and 483, whereas a clear reduction of the fluorescence response was measured in position 380. Additionally, the substrate-dependent fluorescence changes were reduced clearly in position 483. In conclusion, the data indicate that rOCT1 undergoes conformational changes, which are substrate- and potential-dependent and are influenced by the position 478.
KW  - Organische Kationentransporter
KW  - Organic cation transporter
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-72930
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Neuhaus, Winfried
A1  - Burek, Malgorzata
A1  - Djuzenova, Cholpon C
A1  - Thal, Serge C
A1  - Koepsell, Hermann
A1  - Roewer, Norbert
A1  - Förster, Carola Y
T1  - Addition of NMDA-receptor antagonist MK801 during oxygen/glucose deprivation moderately attenuates the up-regulation of glucose uptake after subsequent reoxygenation in brain endothelial cells
N2  - During stroke the blood–brain barrier (BBB) is damaged which can result in vasogenic brain edema and inflammation. The reduced blood supply leads to decreased delivery of oxygen and glucose to affected areas of the brain. Oxygen and glucose deprivation (OGD) can cause upregulation of glucose uptake of brain endothelial cells. In this letter, we investigated the influence of MK801, a non-competitive inhibitor of the NMDA-receptor, on the regulation of the glucose uptake and of the main glucose transporters glut1 and sglt1 in murine BBB cell line cerebEND during OGD. mRNA expression of glut1 was upregulated 68.7- fold after 6 h OGD, which was significantly reduced by 10 μM MK801 to 28.9-fold. Sglt1 mRNA expression decreased during OGD which was further reduced by MK801. Glucose uptake was significantly increased up to 907% after 6 h OGD and was still higher (210%) after the 20 h reoxygenation phase compared to normoxia. Ten micromolar MK801 during OGD was able to reduce upregulated glucose uptake after OGD and reoxygenation significantly. Presence of several NMDAR subunits was proven on the mRNA level in cerebEND cells. Furthermore, it was shown that NMDAR subunit NR1 was upregulated during OGD and that this was inhibitable by MK801. In conclusion, the addition of MK801 during the OGD phase reduced significantly the glucose uptake after the subsequent reoxygenation phase in brain endothelial cells.
KW  - Blut-Hirn-Schranke
KW  - Schlaganfall
KW  - Glucosetransportproteine
KW  - NMDA-Antagonist
KW  - NMDA-Rezeptor
KW  - blood-brain barrier
KW  - MK801
KW  - NMDAR
KW  - stroke
KW  - glut1
KW  - sglt1
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-67241
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Bonn, Maria
A1  - Schmitt, Angelika
A1  - Asan, Esther
T1  - Double and triple in situ hybridization for coexpression studies: combined fluorescent and chromogenic detection of neuropeptide Y (NPY) and serotonin receptor subtype mRNAs expressed at different abundance levels
JF  - Histochemistry and Cell Biology
N2  - Multiple fluorescence in situ hybridization is the method of choice for studies aimed at determining simultaneous production of signal transduction molecules and neuromodulators in neurons. In our analyses of the monoamine receptor mRNA expression of peptidergic neurons in the rat telencephalon, double tyramide-signal-amplified fluorescence in situ hybridization delivered satisfactory results for coexpression analysis of neuropeptide Y (NPY) and serotonin receptor 2C (5-HT2C) mRNA, a receptor subtype expressed at high-to-moderate abundance in the regions analyzed. However, expression of 5-HT1A mRNA, which is expressed at comparatively low abundance in many telencephalic areas, could not be unequivocally identified in NPY mRNA-reactive neurons due to high background and poor signal-to-noise ratio in fluorescent receptor mRNA detections. Parallel chromogenic in situ hybridization provided clear labeling for 5-HT1A mRNA and additionally offered the possibility to monitor the chromogen deposition at regular time intervals to determine the optimal signal-to-noise ratio. We first developed a double labeling protocol combining fluorescence and chromogenic in situ hybridization and subsequently expanded this variation to combine double fluorescence and chromogenic in situ hybridization for triple labelings. With this method, we documented expression of 5-HT2C and/or 5-HT1A in subpopulations of telencephalic NPY-producing neurons. The method developed in the present study appears suitable for conventional light and fluorescence microscopy, combines advantages of fluorescence and chromogenic in situ hybridization protocols and thus provides a reliable non-radioactive alternative to previously published multiple labeling methods for coexpression analyses in which one mRNA species requires highly sensitive detection.
KW  - triple in situ hybridization
KW  - Coexpression
KW  - NPY
KW  - 5-HT1A
KW  - 5-HT2C
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-126720
VL  - 137
IS  - 1
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Chen, Wen
A1  - Gaßner, Birgit
A1  - Börner, Sebastian
A1  - Nikolaev, Viacheslav O.
A1  - Schlegel, Nicolas
A1  - Waschke, Jens
A1  - Steinbronn, Nadine
A1  - Strasser, Ruth
A1  - Kuhn, Michaela
T1  - Atrial natriuretic peptide enhances microvascular albumin permeability by the caveolae-mediated transcellular pathway
JF  - Cardiovascular Research
N2  - Aims 
Cardiac atrial natriuretic peptide (ANP) participates in the maintenance of arterial blood pressure and intravascular volume homeostasis. The hypovolaemic effects of ANP result from coordinated actions in the kidney and systemic microcirculation. Hence, ANP, via its guanylyl cyclase-A (GC-A) receptor and intracellular cyclic GMP as second messenger, stimulates endothelial albumin permeability. Ultimately, this leads to a shift of plasma fluid into interstitial pools. Here we studied the role of caveolae-mediated transendothelial albumin transport in the hyperpermeability effects of ANP.
Methods and results 
Intravital microscopy studies of the mouse cremaster microcirculation showed that ANP stimulates the extravasation of fluorescent albumin from post-capillary venules and causes arteriolar vasodilatation. The hyperpermeability effect was prevented in mice with conditional, endothelial deletion of GC-A (EC GC-A KO) or with deleted caveolin-1 (cav-1), the caveolae scaffold protein. In contrast, the vasodilating effect was preserved. Concomitantly, the acute hypovolaemic action of ANP was abolished in EC GC-A KO and Cav-1−/− mice. In cultured microvascular rat fat pad and mouse lung endothelial cells, ANP stimulated uptake and transendothelial transport of fluorescent albumin without altering endothelial electrical resistance. The stimulatory effect on albumin uptake was prevented in GC-A- or cav-1-deficient pulmonary endothelia. Finally, preparation of caveolin-enriched lipid rafts from mouse lung and western blotting showed that GC-A and cGMP-dependent protein kinase I partly co-localize with Cav-1 in caveolae microdomains.
Conclusion 
ANP enhances transendothelial caveolae-mediated albumin transport via its GC-A receptor. This ANP-mediated cross-talk between the heart and the microcirculation is critically involved in the regulation of intravascular volume.
KW  - caveolin-1
KW  - microvessel permeability
KW  - atrial natriuretic peptide
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-126562
N1  - Lizenzhinweis: The online version of this article has been published under an open access model. Users are entitled to use, reproduce, disseminate, or display the open access version of this article for noncommercial purposes provided that the original authorship is properly and fully attributed; the Journal, Learned Society and Oxford University Press are attributed as the original place of publication with correct citation details given; if an article is subsequently reproduced or disseminated not in its entirety but only in part or as a derivative work this must be clearly indicated.
VL  - 93
IS  - 1
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Bonn, Maria
A1  - Schmitt, Angelika
A1  - Asan, Esther
T1  - Double and triple in situ hybridization for coexpression studies: combined fluorescent and chromogenic detection of neuropeptide Y (NPY) and serotonin receptor subtype mRNAs expressed at different abundance levels
JF  - Histochemistry and Cell Biology
N2  - Multiple fluorescence in situ hybridization is the method of choice for studies aimed at determining simultaneous production of signal transduction molecules and neuromodulators in neurons. In our analyses of the monoamine receptor mRNA expression of peptidergic neurons in the rat telencephalon, double tyramide-signal-amplified fluorescence in situ hybridization delivered satisfactory results for coexpression analysis of neuropeptide Y (NPY) and serotonin receptor 2C (5-HT2C) mRNA, a receptor subtype expressed at high-to-moderate abundance in the regions analyzed. However, expression of 5-HT1A mRNA, which is expressed at comparatively low abundance in many telencephalic areas, could not be unequivocally identified in NPY mRNA-reactive neurons due to high background and poor signal-to-noise ratio in fluorescent receptor mRNA detections. Parallel chromogenic in situ hybridization provided clear labeling for 5-HT1A mRNA and additionally offered the possibility to monitor the chromogen deposition at regular time intervals to determine the optimal signal-to-noise ratio. We first developed a double labeling protocol combining fluorescence and chromogenic in situ hybridization and subsequently expanded this variation to combine double fluorescence and chromogenic in situ hybridization for triple labelings. With this method, we documented expression of 5-HT2C and/or 5-HT1A in subpopulations of telencephalic NPY-producing neurons. The method developed in the present study appears suitable for conventional light and fluorescence microscopy, combines advantages of fluorescence and chromogenic in situ hybridization protocols and thus provides a reliable non-radioactive alternative to previously published multiple labeling methods for coexpression analyses in which one mRNA species requires highly sensitive detection.
KW  - 5-HT1A
KW  - NPY
KW  - coexpression
KW  - triple in situ hybridization
KW  - 5-HT2C
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-127080
VL  - 137
IS  - 1
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Jaschke, Alexander
A1  - Chung, Bomee
A1  - Hesse, Deike
A1  - Kluge, Reinhart
A1  - Zahn, Claudia
A1  - Moser, Markus
A1  - Petzke, Klaus-Jürgen
A1  - Brigelius-Flohé, Regina
A1  - Puchkov, Dmytro
A1  - Koepsell, Hermann
A1  - Heeren, Joerg
A1  - Joost, Hans-Georg
A1  - Schürmann, Annette
T1  - The GTPase ARFRP1 controls the lipidation of chylomicrons in the Golgi of the intestinal epithelium
JF  - Human Molecular Genetics
N2  - The uptake and processing of dietary lipids by the small intestine is a multistep process that involves several steps including vesicular and protein transport. The GTPase ADP-ribosylation factor-related protein 1 (ARFRP1) controls the ARF-like 1 (ARL1)-mediated Golgi recruitment of GRIP domain proteins which in turn bind several Rab-GTPases. Here, we describe the essential role of ARFRP1 and its interaction with Rab2 in the assembly and lipidation of chylomicrons in the intestinal epithelium. Mice lacking Arfrp1 specifically in the intestine \((Arfrp1^{vil−/−})\) exhibit an early post-natal growth retardation with reduced plasma triacylglycerol and free fatty acid concentrations. \(Arfrp1^{vil−/−}\) enterocytes as well as Arfrp1 mRNA depleted Caco-2 cells absorbed fatty acids normally but secreted chylomicrons with a markedly reduced triacylglycerol content. In addition, the release of apolipoprotein A-I (ApoA-I) was dramatically decreased, and ApoA-I accumulated in the \(Arfrp1^{vil−/−}\) epithelium, where it predominantly co-localized with Rab2. The release of chylomicrons from Caco-2 was markedly reduced after the suppression of Rab2, ARL1 and Golgin-245. Thus, the GTPase ARFRP1 and its downstream proteins are required for the lipidation of chylo­microns and the assembly of ApoA-I to these particles in the Golgi of intestinal epithelial cells.
KW  - ARF
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-125658
VL  - 21
IS  - 14
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Parker, H. E.
A1  - Adriaenssens, A.
A1  - Rogers, G.
A1  - Richards, P.
A1  - Koepsell, H.
A1  - Reimann, F.
A1  - Gribble, F. M.
T1  - Predominant role of active versus facilitative glucose transport for glucagon-like peptide-1 secretion
JF  - Diabetologia
N2  - Aims/hypothesis
Several glucose-sensing pathways have been implicated in glucose-triggered secretion of glucagon-like peptide-1 (GLP-1) from intestinal L cells. One involves glucose metabolism and closure of ATP-sensitive K\(^+\) channels, and another exploits the electrogenic nature of Na\(^+\)-coupled glucose transporters (SGLTs). This study aimed to elucidate the role of these distinct mechanisms in glucose-stimulated GLP-1 secretion.

Methods
Glucose uptake into L cells (either GLUTag cells or cells in primary cultures, using a new transgenic mouse model combining proglucagon promoter-driven Cre recombinase with a ROSA26tdRFP reporter) was monitored with the FLII\(_{12}\)Pglu-700μδ6 glucose sensor. Effects of pharmacological and genetic interference with SGLT1 or facilitative glucose transport (GLUT) on intracellular glucose accumulation and metabolism (measured by NAD(P)H autofluorescence), cytosolic Ca\(^{2+}\) (monitored with Fura2) and GLP-1 secretion (assayed by ELISA) were assessed.

Results
L cell glucose uptake was dominated by GLUT-mediated transport, being abolished by phloretin but not phloridzin. NAD(P)H autofluorescence was glucose dependent and enhanced by a glucokinase activator. In GLUTag cells, but not primary L cells, phloretin partially impaired glucose-dependent secretion, and suppressed an amplifying effect of glucose under depolarising high K\(^+\) conditions. The key importance of SGLT1 in GLUTag and primary cells was evident from the impairment of secretion by phloridzin or Sglt1 knockdown and failure of glucose to trigger cytosolic Ca\(^{2+}\) elevation in primary L cells from Sglt1 knockout mice.

Conclusions/interpretation
SGLT1 acts as the luminal glucose sensor in L cells, but intracellular glucose concentrations are largely determined by GLUT activity. Although L cell glucose metabolism depends partially on glucokinase activity, this plays only a minor role in glucose-stimulated GLP-1 secretion.
KW  - KATP channel
KW  - glucokinase
KW  - glucagon-like peptide-1 (GLP-1)
KW  - SGLT1
KW  - L cells
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-125927
VL  - 55
IS  - 9
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Biermann, Daniel
A1  - Heilmann, Andreas
A1  - Didié, Michael
A1  - Schlossarek, Saskia
A1  - Wahab, Azadeh
A1  - Grimm, Michael
A1  - Römer, Maria
A1  - Reichenspurner, Hermann
A1  - Sultan, Karim R.
A1  - Steenpass, Anna
A1  - Ergün, Süleyman
A1  - Donzelli, Sonia
A1  - Carrier, Lucie
A1  - Ehmke, Heimo
A1  - Zimmermann, Wolfram H.
A1  - Hein, Lutz
A1  - Böger, Rainer H.
A1  - Benndorf, Ralf A.
T1  - Impact of AT2 Receptor Deficiency on Postnatal Cardiovascular Development
JF  - PLoS One
N2  - Background: The angiotensin II receptor subtype 2 (AT2 receptor) is ubiquitously and highly expressed in early postnatal life. However, its role in postnatal cardiac development remained unclear. 
Methodology/Principal Findings: Hearts from 1, 7, 14 and 56 days old wild-type (WT) and AT2 receptor-deficient (KO) mice were extracted for histomorphometrical analysis as well as analysis of cardiac signaling and gene expression. Furthermore, heart and body weights of examined animals were recorded and echocardiographic analysis of cardiac function as well as telemetric blood pressure measurements were performed. Moreover, gene expression, sarcomere shortening and calcium transients were examined in ventricular cardiomyocytes isolated from both genotypes. KO mice exhibited an accelerated body weight gain and a reduced heart to body weight ratio as compared to WT mice in the postnatal period. However, in adult KO mice the heart to body weight ratio was significantly increased most likely due to elevated systemic blood pressure. At postnatal day 7 ventricular capillarization index and the density of \(\alpha\)-smooth muscle cell actin-positive blood vessels were higher in KO mice as compared to WT mice but normalized during adolescence. Echocardiographic assessment of cardiac systolic function at postnatal day 7 revealed decreased contractility of KO hearts in response to beta-adrenergic stimulation. Moreover, cardiomyocytes from KO mice showed a decreased sarcomere shortening and an increased peak Ca\(^{2+}\) transient in response to isoprenaline when stimulated concomitantly with angiotensin II. 
Conclusion: The AT2 receptor affects postnatal cardiac growth possibly via reducing body weight gain and systemic blood pressure. Moreover, it moderately attenuates postnatal vascularization of the heart and modulates the beta adrenergic response of the neonatal heart. These AT2 receptor-mediated effects may be implicated in the physiological maturation process of the heart.
KW  - mice
KW  - II type-2 receptor
KW  - human endothelial cells
KW  - chronic kidney disease
KW  - angiotensin II
KW  - blood pressure
KW  - in vitro
KW  - cardiac hyperthrophy
KW  - tube formation
KW  - rat heart
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-134902
VL  - 7
IS  - 10
ER  - 
TY  - THES
A1  - Kiel, Tilman
T1  - Untersuchungen zum Kernproteinimport in Progeriezellen und neue Möglichkeiten der Quantifizierung nukleärer Transportprozesse
T1  - Nuclear transport in progeria cells and new possibilities to quantify nuclear transport
N2  - Untersuchungen zum Kerntransport in Progeriezellen und neue Möglichkeiten der Quantifizierung nukleärer Transportprozesse
N2  - Nuclear transport in progeria cells and new possibilities to quantify nuclear transport
KW  - Kerntransport
KW  - Progerie
KW  - Lamine
KW  - Kerntransport
KW  - Progerie
KW  - Lamine
KW  - nuclear transport
KW  - progeria
KW  - Lamin
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-83798
ER  - 
TY  - THES
A1  - Peter, Dominik
T1  - Reorganisation der Zellkontakte der Endothelbarriere bei der Stabilisierung durch cAMP und Rac1
T1  - Reorganization of Intercellular Junctions in Stabilization of Endothelial Barrier Functions by cAMP and Rac1
N2  - Zwischen Blutkompartiment und umliegenden Interstitium besteht eine Barriere, die durch eine einzelne Schicht aus Endothelzellen gebildet wird. Essentiell für diese Barriere, deren Funktion in der Begrenzung des Austausches von Flüssigkeit und gelösten Stoffen liegt, sind interzelluläre Junktionen, welche die Endothelzellen miteinander verbinden. Durch eine gestörte Funktion und Regulation der Endothelbarriere entstehen beim Menschen verschiedene Pathologien wie zum Beispiel Ödeme, hämorrhagischer Schlaganfall und vaskuläre Malformationen.
Es ist bekannt, dass cAMP die Endothelbarriere zum Teil durch Aktivierung der kleinen GTPase Rac1 stabilisiert. Trotz der großen medizinischen Relevanz dieses Signalweges, sind die damit einhergehenden Effekte auf die interzellulären Kontakte auf ultrastruktureller Ebene weitgehend unbekannt.
In mikrovaskulären Endothelzellkulturen kam es ähnlich wie in intakten Mikrogefäßen zur Stärkung der Barrierefunktion. So resultierte sowohl nach Behandlung mit Forskolin und Rolipram (F/R), welche zur Steigerung der intrazellulären cAMP-Spiegel führen, als auch nach Zugabe von 8-(4-chlorophenylthio)-2´-O-methyladenosin-3´,5´-cyclic monophosphorothioate (O-Me-cAMP), einem selektiven Aktivator des cAMP nachgeschalteten Epac/Rap1-Signalweges, ein Anstieg des TER; außerdem konnte durch beide Substanzen (F/R und O-Me-cAMP) die Aktivierung von Rac1 induziert werden. Desweiteren wurde eine verstärkte Intensität und Linearisierung des Immunfluoreszenzsignals der Zelljunktionsproteine VE-Cadherin und Claudin5 entlang der Zellgrenzen beobachtet.
In der ultrastrukturellen Analyse der interzellulären Kontaktzonen-Architektur zeigte sich unter F/R- oder O-Me-cAMP-Exposition ein signifikanter Anstieg an komplexen Interdigitationen. Diese komplexen Strukturen waren dadurch charakterisiert, dass sich die Membranen benachbarter Zellen, die durch zahlreiche endotheliale Junktionen stabilisiert wurden, über vergleichsweise lange Distanzen eng aneinanderlegten, so dass ein deutlich verlängerter Interzellularspalt resultierte. Die Inhibition der Rac1-Aktivierung durch NSC-23766 verminderte die Barrierefunktion und blockierte effektiv die O-Me-cAMP-vermittelte Barrierestabilisierung und Reorganisation der Kontaktzone einschließlich der Junktionsproteine.
Demgegenüber konnte die F/R-vermittelte Barrierestabilisierung durch NSC-23766 nicht beeinträchtigt werden.
Parallel dazu durchgeführte Experimente mit makrovaskulären Endothelien zeigten, dass es in diesem Zelltyp unter Bedingungen erhöhter cAMP-Konzentrationen weder zur Rac1-Aktivierung noch zur Barrierestärkung oder Kontaktzonen-Reorganisation kam.
Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass in mikrovaskulären Endothelien Rac1-vermittelte Änderungen der Kontaktzonen-Morphologie zur cAMP-induzierten Barrierestabilisierung beitragen.
N2  - Evidence exists that cAMP stabilizes the endothelial barrier in part via activation of the small GTPase Rac1. However, despite the high medical relevance of this signaling pathway, the mechanistic effects on intercellular contacts on the ultrastructural level are largely unknown. In microvascular endothelial cell monolayers, in which increased cAMP strengthened barrier properties similar to intact microvessels in vivo, both forskolin and rolipram (F/R) to increase cAMP and 8-(4-chlorophenylthio)-2´-O-methyladenosine-3´,5´-cyclic monophosphorothioate (O-Me-cAMP) to stimulate exchange protein directly activated by cAMP/Ras proximate-1 (Epac/Rap1) signaling enhanced transendothelial electrical resistance (TER) and induced activation of Rac1. Concurrently, augmented immunofluorescence intensity and linearization of signals at cell borders were observed for intercellular junction proteins VE-cadherin and claudin5. Ultrastructural analysis of the intercellular contact zone morphology documented that exposure to F/R or O-Me-cAMP led to a significant increase in the proportion of contacts displaying complex interdigitations of cell borders in which membranes of neighboring cells were closely apposed over comparatively long distances and which were stabilized by numerous intercellular junctions. Interference with Rac1 activation by NSC-23766 completely abolished both barrier stabilization and contact zone reorganization in response to O-Me-cAMP whereas F/R-mediated barrier enhancement was not affected by NSC-23766. In parallel experiments using macrovascular endothelium, increased cAMP failed to induce Rac1 activation, barrier enhancement and contact zone reorganization. These results indicate that in microvascular endothelium Rac1-mediated alterations in contact zone architecture contributes to cAMP-induced barrier stabilization.
KW  - Endothelbarriere
KW  - Endothelial barrier functions
KW  - Adhärens-/ Occludensjunktionen
KW  - cAMP
KW  - Rho GTPase
KW  - Rac1
KW  - Epac
KW  - adherens tight junctions
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-97787
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Bonn, M.
A1  - Schmitt, A.
A1  - Lesch, K.-P.
A1  - Van Bockstaele, E. J.
A1  - Asan, E.
T1  - Serotonergic innervation and serotonin receptor expression of NPY-producing neurons in the rat lateral and basolateral amygdaloid nuclei
JF  - Brain Structure and Function
N2  - Pharmacobehavioral studies in experimental animals, and imaging studies in humans, indicate that serotonergic transmission in the amygdala plays a key role in emotional processing, especially for anxiety-related stimuli. The lateral and basolateral amygdaloid nuclei receive a dense serotonergic innervation in all species studied to date. We investigated interrelations between serotonergic afferents and neuropeptide Y (NPY)-producing neurons, which are a subpopulation of inhibitory interneurons in the rat lateral and basolateral nuclei with particularly strong anxiolytic properties. Dual light microscopic immunolabeling showed numerous appositions of serotonergic afferents on NPY-immunoreactive somata. Using electron microscopy, direct membrane appositions and synaptic contacts between serotonin-containing axon terminals and NPY-immunoreactive cellular profiles were unequivocally established. Double in situ hybridization documented that more than 50 %, and about 30–40 % of NPY mRNA-producing neurons, co-expressed inhibitory 5-HT1A and excitatory 5-HT2C mRNA receptor subtype mRNA, respectively, in both nuclei with no gender differences. Triple in situ hybridization showed that individual NPY mRNA-producing interneurons co-express both 5-HT1A and 5-HT2C mRNAs. Co-expression of NPY and 5-HT3 mRNA was not observed. The results demonstrate that serotonergic afferents provide substantial innervation of NPY-producing neurons in the rat lateral and basolateral amygdaloid nuclei. Studies of serotonin receptor subtype co-expression indicate a differential impact of the serotonergic innervation on this small, but important, population of anxiolytic interneurons, and provide the basis for future studies of the circuitry underlying serotonergic modulation of emotional stimulus processing in the amygdala.
KW  - NPY
KW  - serotonergic system
KW  - amygdala
KW  - anxiety
Y1  - 2013
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-132591
VL  - 218
IS  - 2
ER  -