TY  - THES
A1  - Hilbert, Fabian Michael
T1  - Neue Methoden und Modelle für die diffusionsgewichtete Magnetresonanztomographie der Niere
T1  - New methods and models for diffusion-weighted magnetic resonance imaging of the kidney
N2  - Diffusionsgewichtete MR-Bilder sind ein wichtiger Bestandteil für die klinische Diagnostik
verschiedener Pathologien, wie z.B. bei Schlaganfall oder Tumoren. Meistens
wird ein mono-exponentielles Diffusionsmodell verwendet und über verschiedene
Raumrichtungen gemittelt. Der Einfluss von Fluss auf das diffusionsgewichtete
Signal und eine mögliche Richtungsabhängigkeit werden dabei vernachlässigt. Dabei
machen Diffusionsmodelle, die mehr Eigenschaften des Signals abbilden, unter
Umständen eine genauere Diagnostik möglich. Mit DTI wird die Richtungsabhängigkeit
der Diffusion erfasst und bei IVIM wird der Beitrag von Fluss zum Signal
berücksichtigt. Die Niere ist ein stark strukturiertes Organ und weist Anisotropie
in der Diffusion auf. Außerdem ist die Niere ein sehr gut durchblutetes Organ. DTI
und IVIM beschreiben also unabhängig voneinander zwei wichtige Aspekte des diffusionsgewichteten
Signals in der Niere, ohne dass der Vorteil des jeweils anderen
Modells Beachtung findet.
In dieser Arbeit wurde das Modell IVOF zur umfassenden Beschreibung von Diffusionssignal
vorgestellt, bei dem sowohl die Richtungsabhängigkeit der Diffusion,
als auch das Signal der fließenden Spins und deren Richtungsabhängigkeit abgebildet
wird. Die Vorteile von DTI und IVIM werden also in IVOF vereint und darüber
hinaus auch die mögliche Anisotropie die Flusssignals berücksichtigt. Es konnte gezeigt
werden, dass dieses Modell das diffusionsgewichtete Signal in der menschlichen
Niere besser beschreibt als die herkömmlichen Modelle (DTI und IVIM) und auch
besser als eine Kombination von DTI und IVIM, bei der ein isotroper Flussanteil
des Signals angenommen wird.
Es wurde weiterhin gezeigt, dass selbst wenn der Flussanteil im verwendeten Diffusionsmodell
berücksichtigt wird, der tatsächlich gemessene Flussanteil in der Niere
von der Art der Messung, d.h. Bewegungsempfindlichkeit des Gradientenschemas
abhängt. Das bedeutet, dass der mikroskopische Fluss in der Niere nicht, wie häufig
angenommen, komplett zeitlich inkohärent ist. Bei Vergleichen von IVIM Studien
an der Niere ist es deshalb notwendig, die Bewegungsempfindlichkeit der jeweiligen
Gradientenschemata zu berücksichtigen. Wie groß das absolute Verhältnis von kohärent zu inkohärent fließendem Signal ist, konnte nicht festgestellt werden. Ebenso
wenig konnte die absolute Flussgeschwindigkeit bzw. die Art des Flusses (Laminare
Strömung, Pfropfenströmung, oder andere) ermittelt werden.
TSE hat sich als vielversprechendes, artefaktfreies Verfahren für die Aufnahme
diffusionsgewichteter Bilder der Niere gezeigt. Im Vergleich mit dem Standardverfahren EPI wurden ähnliche Werte der Parameter von DTI und IVIM gefunden.
Abweichungen zwischen EPI und TSE sind vor allem durch die Unschärfe der TSE
Bilder aufgrund von T2-Zerfall zu erklären. Bis zur klinischen Anwendbarkeit diffusionsgewichteter
TSE Bilder bzw. Parameterkarten sind noch einige Weiterentwicklungen
der Methode nötig. Vor allem sind schärfere TSE Bilder erstrebenswert und
es sollten mehrere Schichten in einer klinisch vertretbaren Zeitspanne aufgenommen
werden, ohne dass dabei die zulässigen SAR Grenzwerte überschritten werden.
Bei allen Untersuchungen in dieser Arbeit handelt es sich um Machbarkeitsstudien.
Daher wurden alle Messungen nur an erwachsenen, gesunden Probanden durchgeführt, um zu zeigen, dass das jeweilige vorgeschlagene Modell zu den Daten passt
bzw. dass die vorgeschlagene Methode prinzipiell funktioniert. Bei welchen Pathologien
die hier vorgeschlagenen Methoden und Modelle einen diagnostischen Nutzen
haben, muss in zukünftigen Studien erforscht werden. Außerdem wurden keine b-
Werte zwischen 0 und 200 s/mm2 aufgenommen, bei denen fließende Spins noch
signifikant zum Signal beitragen. Betrachtet man die Ergebnisse der Diffusionsbildgebung
mit verschiedenen m1 in dieser Arbeit, dann ist neben dem b-Wert auch die
Bewegungsempfindlichkeit m1 nötig, um das Signal in diesem Bereich korrekt zu
beschreiben.
Alles in allem sollte der Beitrag von Fluss zum diffusionsgewichteten MR-Signal
in der Niere immer berücksichtigt werden. Die vielfältigen Einflüsse, die unterschiedliche
Parameter auf das Signal von Mikrofluss haben, wurden in dieser Arbeit untersucht
und präsentieren weiterhin ein spannendes Feld für kommende Studien.
Diffusionsgewichtete TSE Sequenzen sind auch für die klinische Diagnostik eine potentielle
Alternative zu Artefakt-anfälligen EPI Sequenzen. Bis dahin sollten jedoch
die Bildschärfe und Abdeckung der diffusionsgewichteten TSE Sequenz weiter verbessert
werden.
N2  - Diffusion-weighted magnetic resonance (MR) imaging plays an important role in
clinical diagnosis of various pathologies, such as stroke or tumors. Oftentimes a
mono-exponential diffusion model is used and multiple diffusion directions are averaged.
The potential influence of flow and a possible anisotropy of the signal are then
neglected. Diffusion models that take these properties of the signal into account may
allow a more accurate diagnosis. Diffusion tensor imaging (DTI) captures the directional
dependence of diffusion, while the Intravoxel Incoherent Motion (IVIM) model
accounts for the contribution of flow to the signal. Kidneys are strongly structured
organs and exhibit anisotropic diffusion. Furthermore, kidneys are well perfused organs.
DTI and IVIM both describe independently two important features of the
diffusion-weighted signal in the kidneys, but neglect the advantages of the other
model.
The here presented work introduces a comprehensive diffusion model named Intravoxel
Oriented Flow (IVOF). IVOF includes the possibilities of anisotropic diffusion
and of flow. This way IVOF combines the advantages of DTI and IVIM and furthermore,
accredits the possibility of anisotropic flow signal. It was shown that this
model fits diffusion-weighted signal in the human kidney better than the standard
diffusion models DTI and IVIM. IVOF even performs better than a combination of
DTI and IVIM with an isotropic flow fraction.
Moreover, it was shown that the actually measured flow fraction of the diffusionweighted
signal in the kidneys depends on the imaging protocol, i.e. on the first
gradient moment m1 of the diffusion gradient scheme. This means that the microscopic
flow in the kidneys is not completely temporally incoherent, in contrast to
what is often assumed. Therefore, a comparison of renal IVIM studies needs to pay
attention to the used gradient schemes and their respective m1. The absolute ratio
of coherent to incoherent flow signal could not be determined in this work and is
subject to future work. The flow profile (whether laminar flow, plug flow or other)
and the mean flow velocity should also be investigated in further studies.
Turbo-Spin-Echo (TSE) proofed to be an artifact-free and promising tool for acquiring
diffusion-weighted images of the kidney. Similar DTI and IVIM parameters
were found when images where acquired with TSE compared to Echo-Planar
Imaging (EPI). Differences between parameters acquired with EPI and TSE may
be explained by blurring in the TSE images, which is caused by T2 -decay. Before
diffusion-weighted TSE images and parameter maps can be used for clinical diagnosis, some further improvements of the method are necessary. Sharper TSE images
are preferable and multiple slices need to be acquired within a clinically reasonable
scan time without exceeding specific absorption rate limits.
All studies described in this work are feasibility studies. For this reason, all measurements
were performed on healthy, adult volunteers to show that the proposed
diffusion model fits the data or that the proposed acquisition method works in principle.
The diagnostic value of the here proposed methods and models should be
investigated in future studies. No b-values between 0 and 200 s/mm2 were acquired.
In this range, the signal of flowing spins contributes significantly to the total signal.
With regard to the results in this work concerning diffusion-weighted imaging with
multiple first gradient moments it is likely that the b-value is not sufficient to describe
the signal in this regime. The first gradient moment of the diffusion-weighting
gradients may be crucial to describe the signal correctly.
All in all it is important to always consider the contribution of flow to the diffusionweighted
MR signal in the kidneys. Manifold influences of acquisition parameters to
the signal of micro flow were presented in this work and provide an interesting field
for further research. Diffusion-weighted TSE sequences are a potential alternative to
artifact-prone EPI sequences. However, for clinical application of diffusion-weighted
TSE blurring needs to be reduced and 3-dimensional coverage should be increased.
KW  - Diffusionsgewichtete Magnetresonanztomografie
KW  - Niere
KW  - Diffusion Tensor Imaging
KW  - Intravoxel Incoherent Motion
KW  - Kidney
KW  - Turbo Spin Echo
Y1  - 2017
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-141149
ER  - 
TY  - THES
A1  - Hoppensack, Anke
T1  - Entwicklung eines humanen In-vitro-Modells des renalen proximalen Tubulus
T1  - Development of a human in vitro model of the renal proximal tubule
N2  - Die Epithelzellen des renalen proximalen Tubulus resorbieren große Mengen an Wasser, Glucose und weiteren wertvollen Substanzen aus dem Primärharn, um deren Ausscheidung zu verhindern. Weiterhin sekretieren sie harnpflichtige Substanzen in den Primärharn und sind in der Lage, in die Zelle aufgenommene Substanzen enzymatisch umzusetzen. Diese Funktionen machen den renalen proximalen Tubulus zu einer wichtigen Einheit für die Nie-renfunktion. Sie führen aber auch zu einer hohen Empfindlichkeit gegenüber toxischen Effek-ten von Fremdstoffen. Daher ist ein In-vitro-Modell des renalen proximalen Tubulusepithels sowohl für die Erforschung physiologischer und pathologischer Mechanismen als auch zur Testung der Toxizität von Substanzen, insbesondere neuen Arzneimitteln, bedeutend. Ein weiteres Forschungsfeld, für das ein In-vitro-Gewebe von großem Nutzen wäre, ist die Ent-wicklung von bioartifiziellen Nierenersatzsystemen. Aufgrund Spezies-spezifischer Unterschiede, z.B. in der Expression von Transportproteinen und Enzymen, ist ein Modell mit humanen Zellen anzustreben. Bisher besteht jedoch ein Mangel an Modellen, die das renale proximale Tubulusepithel für die oben genannten An-wendungsbereiche adäquat abbilden. Das Ziel dieser Arbeit war deshalb der Aufbau eines humanen In-vitro-Modells des renalen proximalen Tubulus unter Verwendung von humanen Nierenzellen (human kidney-derived cells, hKDCs), die Eigenschaften renaler Vorläuferzellen aufweisen. In Kombination mit die-sen Zellen wurden verschiedene Kultursubstrate getestet. Dabei zeigte sich, dass die Zellen sowohl in Zellkulturplatten als auch auf Kollagen-Typ-I-beschichteten Insertmembranen mehrschichtig wachsen, ohne die typische Morphologie renaler proximaler Tubuluszellen auszubilden. In einem dreidimensionalen Kollagen-Typ-I-Hydrogel bildeten die hKDCs hin-gegen tubuläre bzw. zystäre Strukturen mit einer kubischen bis hochprismatischen Morpho-logie. Da für die oben erwähnten Anwendungsbereiche jedoch eine planare Zellschicht benö-tigt wird, erfolgte die Testung weiterer biologischer Matrices. Diese waren die Small intestinal submucosa (SIS) und das Biological vascularized scaffold (BioVaSc). Beide ließen sich aus porcinem Dünndarm herstellen, wobei bei der SIS die Mucosa sowie das Mesenterium ent-fernt wurden. Bei der BioVaSc handelt es sich um ein Darmsegment mit erhaltenem Ge-fäßsystem, dass zur Perfusion genutzt wird. Nach ihrer Kultur auf der SIS wiesen die hKDCs das typische Wachstum und die charakteris-tische Morphologie des renalen proximalen Tubulusepithels auf. Dazu gehören die Kontakt-hemmung, die das einschichtige Wachstum ermöglicht, die kubisch bis hochprismatische Morphologie sowie die Bildung eines Bürstensaums an der apikalen Zellmembran. Anhand einer Kollagen-Typ-IV- und einer Alcianblau-Färbung ließ sich die Bildung einer Basalmemb-ran an der Grenze zur SIS nachweisen. Bürstensaum- und Basalmembranbildung zeigten die zelluläre Polarisierung. Weiterhin waren typische Markerproteine renaler proximaler Tu-buluszellen wie N-Cadherin und Aquaporin-1 immunhistochemisch, zum Teil deutlich stärker als bei den Ausgangszellen, nachweisbar. Dies belegt einen positiven Einfluss der extrazellu-lären Matrixkomponenten der SIS auf die Ausbildung von Charakteristika des renalen proxi-malen Tubulusepithels. Die Albuminaufnahme als spezifische Funktion war ebenfalls nach-weisbar. Die molekularen Veränderungen der hKDCs während der Kultivierung auf der SIS ließen sich weiterhin mittels Raman-Spektroskopie bestätigen. Aufgrund der starken Interak-tion zwischen Tubulusepithel und umgebenden Kapillarnetzwerk wurde weiterhin die Co-Kultur mit Endothelzellen etabliert. Für den Vergleich der hKDCs mit einer etablierten humanen Zelllinie renaler proximaler Tu-buluszellen wurde die HK-2-Zelllinie verwendet. Mit dieser Zelllinie ließen sich die Ergebnisse der hKDCs jedoch nicht reproduzieren, was auf die fehlende Sensitivität der transformierten Zelllinie auf die Substrateigenschaften zurückzuführen ist. In der dynamischen Kultur mit der BioVaSc als Matrix waren ein inhomogenes Wachstum sowie eine variierende Markerexpression zu beobachten. Die ließ sich vor allem auf den starken Einfluss der Aussaatdichte sowie die Festigkeit der Matrix zurückführen. Bei einer erfolgreichen Optimierung der Kultur kann dieses Modell jedoch für komplexere Studien in der pharmakologischen Entwicklung nützlich sein. Mit der Kombination aus hKDCs und SIS ist es gelungen, eine einzelne, durchgängige Zell-schicht zu generieren, die wichtige Charakteristika des renalen proximalen Tubulusepithels aufweist. Weitere Untersuchungen sind nun nötig, um die Funktionalität des Modells weiter-gehend zu charakterisieren (z.B. der Transport von Substanzen und Sensitivität gegenüber toxischen Substanzen). Anschließend kann es für die spezifischen Anwendungen weiterentwickelt werden.
N2  - The epithelial cells of the renal proximal tubule resorb high amounts of water, glucose and other valuable substances from the primary urine to prevent their excretion. Furthermore, they secrete metabolic waste products into the primary urine and are able to enzymatically alter absorbed substances. These functions make the renal proximal tubule an important unit for kidney function, but also lead to a high sensitivity towards toxicity of xenobiotics. There-fore, an in vitro model of the renal proximal tubular epithelium is important not only for the investigation of physiological and pathological processes, but also for toxicity testing of sub-stances, in particular, new pharmaceuticals. A further research area, for which an in vitro tis-sue would be of great value, is the development of bioartificial kidney assist devices. Due to species-specific differences, e.g. regarding the expression of transport proteins and enzymes, a model with human cells should be aimed. Until recently, there has been a lack of models that adequately simulate the renal proximal tubular epithelium for the above men-tioned fields. Therefore, the aim of this work was to develop a human in vitro model of the renal proximal tubule using human kidney-derived cells (hKDCs), which exhibit renal progenitor cell charac-teristics. Different culture substrates were tested in combination with these cells. hKDCs in cell culture plates as well as on collagen type I-coated insert membranes grew in multilayers without developing the typical morphology of renal proximal tubular cells. In contrast, in a three-dimensional collagen type I hydrogel, hKDCs formed tubular and cystic structures with a cubic to high-prismatic morphology. However, since a planar cell layer is required for the above mentioned research fields, small intestinal submucosa (SIS) and the biological vascu-larized scaffold (BioVaSc) were tested, which are both made of porcine small intestine. For SIS production, the mucosa and the mesenterium were removed, whereas the BioVaSc is a segment of the small intestine with a preserved vascular system, which can be used for per-fusion. Following their culture on the SIS, hKDCs featured the typical growth and characteristic mor-phology of the renal proximal tubule epithelium. hKDCs were contact-inhibited, which allows monolayered growth; they had a cubic to high-prismatic morphology and developed a brush border at their apical cell membrane. By collagen type IV and alcian blue staining, the for-mation of a basement membrane at the cell-matrix border was detectable. Brush border and basement membrane formation showed cellular polarization. Furthermore, marker proteins of renal proximal tubular cells such as aquaporin-1 and N-cadherin were shown by immuno-histochemistry, which were partially stronger than before SIS culture. This demonstrates a positive influence of the extracellular matrix components of the SIS on the development of characteristics of the renal proximal tubular epithelium by hKDCs. Albumin uptake as a spe-cific function was likewise detectable. The molecular changes of hKDCs during their culture on the SIS were also identified by Raman spectroscopy. Due to the strong interaction of the tubule epithelium with the peritubular capillaries, the co-culture of hKDCs with endothelial was established as well. For comparison of hKDCs with a well-established human cell line of renal proximal tubular origin, the HK-2 cell line was used. With this cell line, the results of hKDCs were not repro-ducible, which can be explained by the lacking sensitivity of the transformed cell line towards the substrate properties. In the dynamic culture with the BioVaSc scaffold, an inhomogeneous growth and a varying marker expression were observed. This was ascribed to the strong influence of the cell seed-ing density and the low matrix stiffness. If successfully optimized, this culture model can be useful for more complex studies in the pharmacological development. In summary, with the combination of hKDCs and the SIS, a single, continuous cell layer could be generated that exhibits essential characteristics of the renal proximal tubular epithelium. More studies are required to further characterize the functionality of the model (e.g. transport of substances and sensitivity towards toxic substances). Subsequently, it can be further de-veloped for specific applications.
KW  - Niere
KW  - In vitro
KW  - Tissue Engineering
KW  - Gewebekultur
KW  - Zellkultur
KW  - Tissue Engineering
KW  - Kidney
KW  - in vitro
Y1  - 2013
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-81562
ER  - 
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
ER  - 
TY  - THES
A1  - Roos, Marcel Philipp
T1  - Suche nach Interaktionspartnern mit dem ATP-abhängigen Kaliumkanal der Niere, ROMK, durch "Yeast-Two-Hybrid-Screening"
T1  - Finding proteins that interact with a Renal ATP-dependent Potassium Channel by "Yeast-Two-Hybrid-Screening"
N2  - Protein-Protein-Interaktionen haben eine wesentliche Bedeutung bei der Regulierung verschiedenster Zellfunktionen. Sie spielen u.a. bei der Funktionssteuerung von Kanälen, Transportern und Ionenpumpen eine wesentliche Rolle. Ein PDZ-Motiv am C- terminalen Ende des ATP-abhängigen Kaliumkanals ROMK ließ mögliche Inter-aktionen mit zellulären und membran-assoziierten Proteinen erhoffen. Nach Durch-führung dreier „Yeast-Two-Hybrid“-Screens zur Identifizierung möglicher Interakt-ionspartner von ROMK kamen 17, von ihrer Funktion schon bekannte, aussichtsreiche Proteine, in die enge Auswahl. Nach weiterer Charakterisierung und Autoaktivierungs-tests blieben 13 Proteine zur weiteren Abklärung übrig. GST-Pulldown-Experimente und Immunfluoreszenz brachten weitere Aufschlüsse und Erkenntnisse zur Interaktion zwischen ROMK und seinen Partnern. Folgende Erkenntnisse konnten aus den Versuchen gewonnen werden: *) 174 positive Klone interagierten bei drei „Yeast-Two-Hybrid“-Screens mit dem zytoplasmatischen Teil von ROMK. *) der zytoplasmatische Teil des ATP-abhängigen Kaliumkanals der Niere, ROMK, ist an Protein- Protein- Interaktionen beteiligt. *) Proteine des Aktin-Zytoskeletts und Tyrosinkinase-assoziierte Proteine binden an den zytoplasmatisch Teil von ROMK. Daher könnten beide in Punkt 1.5.4. erwähnten Theorien der Aktivitätsänderung ROMKs durch a) Stimulierung ruhender Kanäle bzw. b) Einbau von in Vesikel gespeicherten Kanälen in die Membran vertreten werden. *) Shank3a, Calponin2, NHERF2, NUMB2 und Antiquitin1 binden an den C-terminalen Teil von ROMK in den GST-Pull-Down-Experimenten. *) Shank3a und ArgBP2 verändern das Verteilungsmuster von ROMK in der Zelle. *) Shank3a scheint für eine Interaktion mit ROMK am bedeutungsvollsten zu sein. Hypothetische Modelle und Gedankenspiele über den möglichen Einfluss der Interaktionspartner auf ROMK wurden in der Diskussion erstellt und näher erläutert. Es ist davon auszugehen, dass einige dieser Proteine, speziell diese, die mit Tyrosinkinase und dem Aktin-Zytokeletts assoziiert sind, auf ROMK Einfluss nehmen. Weitere Studien werden hoffentlich bald Aufschlüsse über Aktivitätsänderungen des ATP-ab-hängigen K+-Kanal, ROMK, offenbaren.
KW  - Kaliumkanal
KW  - Niere
KW  - Protein-Protein-Interaktionen
KW  - PDZ-Domäne
KW  - Yeast-Two-Hybrid-Screening
KW  - Potassium Channel
KW  - Kidney
KW  - Protein-protein-interaction
KW  - PDZ-Domain
KW  - Yeast-Two-Hybrid-Screening
Y1  - 2005
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-11424
ER  - 
TY  - THES
A1  - Kerl, Hans Ulrich
T1  - Charakterisierung interagierender Proteine des renalen ATP-abhängigen Kaliumkanals ROMK
T1  - Characterisation of interacting proteins of the renal ATP- dependent potassium channel ROMK
N2  - ROMK ist ein einwärts-gleichrichtender Kaliumkanal, der hauptsächlich in der Niere exprimiert wird. Er wird dabei vor allem in der apikalen Membran des aufsteigenden Astes der Henleschen Schleife, dem distalen Tubulus und dem Sammelrohr exprimiert. Die Hauptaufgaben von ROMK bestehen in der Rezirkulation von Kalium im dicken aufsteigenden Ast der Henleschen Schleife und der Kaliumsekretion im kortikalen Sammelrohr. ROMK wurde kloniert und in Oozyten exprimiert. Die Expression sowie Struktur- und Funktionsstudien haben viele Informationen über die Biophysik und die Regulation dieses Kanals gebracht. Dennoch ist bisher wenig über die für den Transport zur apikalen Membran von Epithelzellen verantwortlichen Mechanismen des Kanals bekannt. Der C- Terminus von ROMK ist aufgrund einer sehr hohen Homologie zu einem PDZ-Motiv ein möglicher Teilnehmer an Protein- Protein Interaktionen. In einem Hefe-zwei-Hybrid Screen wurden verschiedene mögliche Interaktionspartner gefunden. Im Rahmen dieser Arbeit wurde versucht, die Interaktion zwischen einigen im Hefe-System gefundenen Proteinen und dem Kanalprotein zu identifizieren, verifizieren und charakterisieren. In dem in vitro HIS- Pulldown Assay konnten die im Hefe-zwei-Hybrid System gefundenen Interaktionen zwischen ROMK und HEF1, Antiquitin1 sowie Calponin2 bestätigt werden. Ebenso war es möglich, durch Kolokalisationsstudien mittels indirekter Immunfluoreszenz weitere Anhaltspunkte für eine mögliche Interaktion von ROMK und Antiquitin1, Calponin2, Shank und ArgBP2 zu liefern. Diese Ergebnisse legen die Vermutung nahe, dass die gefundenen Interaktionspartner zum einen für den Einbau und die Stabilität von ROMK in der Membran zuständig sein und zum anderen durch Verbindung zu möglichen Signalkomplexen, z.B. durch ArgBP2, ein Rolle in der Aktivitätssteuerung von ROMK spielen könnten.
KW  - Kaliumkanal
KW  - Niere
KW  - Protein-Protein-Interaktion
KW  - PDZ-Domäne
KW  - GST
KW  - HIS
KW  - Immunfluoreszenz
KW  - Potassium Channel
KW  - Kidney
KW  - Protein-Protein Interaction
KW  - PDZ-Domain
KW  - GST
KW  - HIS
KW  - Immunfluorescence
Y1  - 2004
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-13506
ER  -