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PTPIP51 – ein multifunktionales Protein im Gehirn

PTPIP51 – a multifunctional protein in brain

Viard, Maxime Jean


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Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:hebis:26-opus-87699
URL: http://geb.uni-giessen.de/geb/volltexte/2012/8769/

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Freie Schlagwörter (Deutsch): PTPIP51 , PTP1B , 14.3.3 beta , Gehirn , Glioblastom
Freie Schlagwörter (Englisch): PTPIP51 , PTP1B , 14.3.3 beta , brain , glioblastoma
Universität Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut: Institut für Anatomie und Zellbiologie
Fachgebiet: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin
Dokumentart: Dissertation
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 14.03.2012
Erstellungsjahr: 2011
Publikationsdatum: 11.06.2012
Kurzfassung auf Deutsch: PTPIP51 wird in mehreren spezifischen Gehirnarealen wie dem Kleinhirn, dem
Hippocampus, dem Nucleus paraventrikularis, dem Nucleus supraopticus, dem
Nucleus accumbens, dem piriformen Kortex, den Colliculi superiores, den Pedunculli
cerebelli inferiores, dem Genu nervi facialis, dem spinalen Trigeminaltrakt und in der
Neurohypophyse exprimiert. Diese lokal differente Expression ermöglicht die
Beteiligung an einer Vielzahl von funktionellen Prozessen wie zum Beispiel optischen
Reflexen, Lernprozessen, Gedächtnisbildung, Emotionen, Gleichgewicht,
Orientierung, Hyposmie bei Morbus Parkinson. Schizophrenie und Depression.
Auf zellulärer und subzellulärer Ebene zeigt sich ebenfalls ein sehr heterogenes
Expressionsmuster des PTPIP51. Das PTPIP51 interagiert mit der PTP1B, dem 14-
3-3beta und dem Neurophysin II. Durch diese Interaktionen greift PTPIP51 in
zahlreiche essentielle Signalwege wie den MAPK-, den CNTF- und den NGF- Signalweg
ein. Deshalb ist eine der Hauptfunktionen des PTPIP51 im Nervengewebe
wohl die Regulation von Proliferation, Differenzierung, Migration und des
Vesikeltransports. Neben diesen Funktionen kann dem PTPIP51 bedingt durch seine
Involvierung in diesen Signalwegen eine wichtige Rolle in der Pathogenese von
Erkrankungen wie zum Beispiel dem Glioblastom und anderen Hirntumoren, der
Alzheimer-Demenz und dem Morbus Parkinson zukommen. Dies macht das
PTPIP51 nicht nur für die Grundlagenforschung, sondern auch für die Klinik
interessant.
Die heterogene PTPIP51-Expression und dessen Funktionen lassen sich mit der
Existenz möglicher Isoformen des PTPIP51 erklären und wird durch die
unterschiedliche Verteilung mit peptidspezifischen Antikörpern nachgewiesener
Formen gezeigt.
Auf Grund seiner weit gefächerten Funktionen im ZNS kann man das PTPIP51 auch
als ein „multifunktionales Protein“ des Nervengewebes bezeichnen.
Diese Arbeiten stellen die Basis für weitere interessante Studien des PTPIP51 im
ZNS dar.
So laufen bereits weitere Versuche mit kultivierten Glioblastomzellen, die die
Wirkung von Chemotherapeutika (PD98059, Gefitinib, Cetuximab) auf die PTPIP51-
Expression analysieren. Außerdem wird untersucht, ob die Expressionsrate des
PTPIP51 in Ependymomen als möglicher Marker für verschiedene Stadien etabliert
werden kann. Die Rolle von PTPIP51 bei der erhöhten Ausschüttung von Oxytocin in
weiblichen Ammenratten soll weiteren Aufschluss über die Funktion im axonalen
Transport geben.
Zusammenfassend kann man sagen, dass diese Arbeit eine wichtige Grundlage für
viele weitere sehr interessante Projekte bezüglich des PTPIP51 im ZNS darstellt. Die
kommenden Projekte werden nun das PTPIP51 in Relation zu Erkrankungen und
mögliche Nutzung für Diagnose und Therapie stellen.
Kurzfassung auf Englisch: PTPIP51 is expressed in several specific brain areas: the cerebellum, the
hippocampus, the paraventricular nucleus, the supraoptic nucleus, the nucleus
accumbens, the piriformal cortex, the superior colliculus, the inferior cerebellar
peduncle, the genu of the facial nerve, the spinal trigeminal tract, the
neurohypophysis. This locally restricted different expression allows PTPIP51 to take
part in a multitude of functions e.g. optical reflexes, learning, forming of memories,
emotions, equilibrium, orientation, hyposmy in morbus Parkinson, schizophrenia and
depression.
On cellular and sub- cellular level PTPIP51 displayed a heterogeneous expression.
In brain PTPIP51 interacts with PTP1B,14-3-3 beta and neurophysin II. By these
interactions PTPIP51 is involved in many essential pathways such as MAPK, CNTF
and NGF. Therefore one of the main functions of PTPIP51 in nervous tissue seems
to be the regulation of proliferation, differentiation, migration and vesicle transport.
Besides these functions PTPIP51 plays a central role in the genesis of glioblastoma,
Alzheimer disease and morbus Parkinson. This stresses the importance of basic and
clinical research on PTPIP51.
The heterogeneous expression and function of PTPIP51 can be explained by
possible isoforms. This subject was investigated by peptide specific antibodies.
Based on the broad spectrum of functions in the CNS PTPIP51 is a real
“multifunctional protein”.
The presented manuscript is the basis for many interesting studies of PTPIP51 in
CNS.
A current study with cultured glioblastoma cells investigates the effects of
chemotherapeutics (PD98059, Gefitinib, Cetuximab) on the expression of PTPIP51.
Another study tests whether the grade of PTPIP51- expression in ependymoma is a
possible marker for its staging. The role of PTPIP51 in axonal transport is further
investigated in nurse rats using their increased productions of oxytocin as a trigger.
In summary this PHD thesis is an important basis for many consecutive studies of
PTPIP51 in CNS in relation to diseases and possibly for the use in diagnosis and
therapy.
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