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Hemmung oder Überexpression der Tyrosinkinase Trk in hämatologischen Zelllinien und ihre Effekte

Heineck, Christiane


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Universität Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut: Medizinisches Zentrum für Innere Medizin, Medizinische Klinik IV und Poliklinik des Klinikums der Justus-Liebig-Universität Giessen
Fachgebiet: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin
Dokumentart: Dissertation
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 22.02.2002
Erstellungsjahr: 2002
Publikationsdatum: 23.05.2002
Kurzfassung auf Deutsch: Seit Jahren ist das Gebiet der Signaltransduktion von Rezeptorproteinen über eine verzweigte Kaskade von intrazellulären Proteinen bis
zur Regulation der Gen-expression im Zellkern als Antwort auf extrazelluläre Wachstumsfaktoren oder Hormone von grossem Interesse.
Das durch diese Mechanismen kontrollierte Zellwachstum und die Differenzierung der Zellen können durch geringe Fehler in den
Signaltransduktionsketten zu unkontrolliertem Wachstum und damit zur Neoplasieentwicklung führen. Die meisten der entdeckten
Onkogene sind Varianten der physiologischen Signaltransduktionsproteine, oder veränderte Wachstumsfaktoren, die Einfluss auf die
maligne Entwicklung der Zellen nehmen. Die Wirkung des Wachstumsfaktors NGF über Trk als Rezeptor wurde in Nervenzellen bisher
ausführlich untersucht. Die Familie der Trk-Tyrosin-kinasen hat aber nicht nur im Nervensystem, sondern auch in vielen anderen
Organsystemen bei der Entwicklung und Differenzierung der Zellen als Rezeptoren der Neurotrophine Bedeutung. Innerhalb des
hämatologischen Sytems, insbesondere bei den Leukämien, deutet ihr Vorkommen auf eine mögliche außergewöhnliche
wachstumsregulierende Rolle hin. Um die Funktion von Trk im hämatologischen System zu charakterisieren, wurde in dieser Arbeit
zunächst versucht, Trk durch Antisense-Oligonukleotide zu supprimieren, um von einer möglicherweise hierdurch bedingten Veränderung
der Zellen auf die Funktion von Trk schliessen zu können. Es wurde die Wirkung von Antisense-Oligonukleotiden auf die Expression von Trk
als Rezeptorprotein, auf die trk-mRNA, auf das Zellwachstum und die Differenzierung der Zellen untersucht. Da in den durchgeführten
Experimenten unter verschiedenen Versuchsbedingungen keine messbaren Veränderungen von Trk auf Protein- oder RNA-Ebene und
keine biologischen Effekte in den Zelllinien HEL und K562 beobachtet werden konnten, wurde im Weiteren die Wirkung von NGF auf mit trk
transfizierte 32D-trk und K562-trk Zellen im Vergleich zu ihren Wildtypen 32D-wt und K562-wt untersucht. Hierbei konnte eine deutliche
Abnahme des Zellwachstums unter NGF-Inkubation bei den 32D-trk Zellen beobachtete werden, welche durch spezifische Hemmung von
Trk durch K252a vollständig reversibel war. Zusätzlich konnte die durch NGF über Trk induzierte Signal-kaskade mit Phosphorylierung von
Erk und Akt und ihrer jeweils spezifischen Hemmung, weiterhin die Expression und Phosphorylierung von Fos und zuletzt die Anlagerung
des genregulatorischen Proteins AP-1 an DNA gezeigt werden. Hiermit wurde erstmalig in diesem hämatologischen Zellsystem der Weg
der Signaltransduktionskaskade vom Wachstumsfaktor NGF bis zur Genregulation dargestellt.

Die wachstumsinhibierende Wirkung von NGF in den beschriebenen Experimenten wird am ehesten durch die Aktivierung von Fos über
die nach-gewiesene Signaltransduktionskaskade und die zusätzliche Aktivierung des zellzyklusinhibierenden Proteins p21Cip/Waf erklärt.
Durch weitere Entschlüsselung des verzweigten Systems der Signalübermittlung in den Zellen, mit Übersetzung der Information der
Wachstumsfaktoren und Hormone in spezielle Muster der Genexpression und damit spezifischen Zell-reaktion, können eventuell neue
Ansatzpunkte für eine gezielte Regulierung maligner Zellwachstumsformen gefunden werden.