980 resultados para Dominant-negative Mutant
                                
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Purpose: Interferon regulatory factor 6 encodes a member of the IRF family of transcription factors. Mutations in interferon regulatory factor 6 cause Van der Woude and popliteal pterygium syndrome, two related orofacial clefting disorders. Here, we compared and contrasted the frequency and distribution of exonic Mutations in interferon regulatory factor 6 between two large geographically distinct collections of families with Van der Woude and between one collection of families with popliteal pterygium syndrome. Methods: We performed direct sequence analysis of interferon regulatory factor 6 exons oil samples from three collections, two with Van der Woude and one with popliteal pterygium syndrome. Results: We identified mutations in interferon regulatory factor 6 exons in 68% of families in both Van der Woude collections and in 97% of families with popliteal pterygium syndrome. In sum, 106 novel disease-causing variants were found. The distribution of mutations in the interferon regulatory factor 6 exons in each collection was not random; exons 3, 4, 7, and 9 accounted for 80%. In the Van der Woude collections, the mutations were evenly divided between protein truncation and missense, whereas most mutations identified in the popliteal pterygium syndrome collection were missense. Further, the missense mutations associated with popliteal pterygium syndrome were localized significantly to exon 4, at residues that are predicted to bind directly to DNA. Conclusion: The nonrandom distribution of mutations in the interferon regulatory factor 6 exons suggests a two-tier approach for efficient mutation screens for interferon regulatory factor 6. The type and distribution of mutations are consistent with the hypothesis that Van der Woude is caused by haploinsufficiency of interferon regulatory factor 6. Oil the other hand, the distribution of popliteal pterygium syndrome-associated mutations suggests a different, though not mutually exclusive, effect oil interferon regulatory factor 6 function. Genet Med 2009:11(4):241-247.
                                
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We investigated the mechanisms responsible for increased blood pressure and sympathetic nerve activity (SNA) caused by 2-3 days dehydration (DH) both in vivo and in situ preparations. In euhydrated (EH) rats, systemic application of the AT(1) receptor antagonist Losartan and subsequent pre-collicular transection (to remove the hypothalamus) significantly reduced thoracic (t) SNA. In contrast, in DH rats, Losartan, followed by pre-collicular and pontine transections, failed to reduce tSNA, whereas transection at the medulla-spinal cord junction massively reduced tSNA. In DH but not EH rats, selective inhibition of the commissural nucleus tractus solitarii (cNTS) significantly reduced tSNA. Comparable data were obtained in both in situ and in vivo (anaesthetized/conscious) rats and suggest that following chronic dehydration, the control of tSNA transfers from supra-brainstem structures (e. g. hypothalamus) to the medulla oblongata, particularly the cNTS. As microarray analysis revealed up-regulation of AP1 transcription factor JunD in the dehydrated cNTS, we tested the hypothesis that AP1 transcription factor activity is responsible for dehydration-induced functional plasticity. When AP1 activity was blocked in the cNTS using a viral vector expressing a dominant negative FosB, cNTS inactivation was ineffective. However, tSNA was decreased after pre-collicular transection, a response similar to that seen in EHrats. Thus, the dehydration-induced switch in control of tSNA from hypothalamus to cNTS seems to be mediated via activation of AP1 transcription factors in the cNTS. If AP1 activity is blocked in the cNTS during dehydration, sympathetic activity control reverts back to forebrain regions. This unique reciprocating neural structure-switching plasticity between brain centres emphasizes the multiple mechanisms available for the adaptive response to dehydration.
                                
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In metazoans, bone morphogenetic proteins (BMPS) direct a myriad of developmental and adult homeostatic evens through their heterotetrameric type I and type II receptor complexes. We examined 3 existing and 12 newly generated mutations in the Drosophila type I receptor gene, saxophone (sax), the ortholog of the human Activin Receptor-Like. Kinasel and -2 (ALK1/ACVR1 and ALK2/ACVR1) genes. Our genetic analyses identified two distinct classes of sax alleles. The first class consists of homozygous viable gain-of-function (GOF) alleles that exhibit (1) synthetic lethality in combination with mutations in BMP pathway components, and (2) significant maternal effect lethality that can be rescued by an increased dosage of the BMP encoding gene, dpp(+). In contrast, the second class consists of alleles that are recessive lethal and do not exhibit lethality in combination with mutations in other BMP pathway components. The alleles in this second class are clearly loss-of-function (LOF) with both complete and partial loss-of-function mutations represented. We find that one allele in the second class of recessive lethals exhibits dominant-negative behavior, albeit distinct from the GOF activity of the first class of viable alleles. On the basis of the fact that the first class of viable alleles can be reverted to lethality and on our ability to independently generate recessive lethal sat mutations, our analysis demonstrates that sax is an essential gene. Consistent with this conclusion, we find that a normal sax transcript is produced by sax(P), a viable allele previously reported to be mill, and that this allele can be reverted to lethality. Interestingly, we determine that two mutations in the first: class of sax alleles show the same amino acid substitutions as mutations in the human receptors ALK1/ACVR1-1 and ACVR1/ALK2, responsible for cases of hereditary hemorrhagic telangiectasia type 2 (HHT2) and fibrodysplasia ossificans progressiva (FOP), respectively. Finally, the data presented here identify different functional requirements for the Sax receptor, support the proposal that Sax participates in a heteromeric receptor complex, and provide a mechanistic framework for future investigations into disease states that arise from defects in BMP/TGF-beta signaling.
                                
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We previously demonstrated that Bis[(2-oxindol-3-ylimino)-2-(2-aminoethyl) pyridine-N, N`] copper(II) [Cu(isaepy)(2)] was an efficient inducer of the apoptotic mitochondrial pathway. Here, we deeply dissect the mechanisms underlying the ability of Cu(isaepy)(2) to cause mitochondriotoxicity. In particular, we demonstrate that Cu(isaepy)(2) increases NADH-dependent oxygen consumption of isolated mitochondria and that this phenomenon is associated with oxy-radical production and insensitive to adenosine diphosphate. These data indicate that Cu(isaepy)(2) behaves as an uncoupler and this property is also confirmed in cell systems. Particularly, SH-SY5Y cells show: (i) an early loss of mitochondrial transmembrane potential; (ii) a decrease in the expression levels of respiratory complex components and (iii) a significant adenosine triphosphate (ATP) decrement. The causative energetic impairment mediated by Cu(isaepy)(2) in apoptosis is confirmed by experiments carried out with rho(0) cells, or by glucose supplementation, where cell death is significantly inhibited. Moreover, gastric and cervix carcinoma AGS and HeLa cells, which rely most of their ATP production on oxidative phosphorylation, show a marked sensitivity toward Cu(isaepy)(2). Adenosine monophosphate-activated protein kinase (AMPK), which is activated by events increasing the adenosine monophosphate: ATP ratio, is deeply involved in the apoptotic process because the overexpression of its dominant/negative form completely abolishes cell death. Upon glucose supplementation, AMPK is not activated, confirming its role as fuel-sensing enzyme that positively responds to Cu(isaepy)(2)-mediated energetic impairment by committing cells to apoptosis. Overall, data obtained indicate that Cu(isaepy)(2) behaves as delocalized lipophilic cation and induces mitochondrial-sited reactive oxygen species production. This event results in mitochondrial dysfunction and ATP decrease, which in turn triggers AMPK-dependent apoptosis.
                                
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We investigated the mechanisms responsible for increased blood pressure and sympathetic nerve activity (SNA) caused by 2-3 days dehydration (DH) both in vivo and in situ preparations. In euhydrated (EH) rats, systemic application of the AT(1) receptor antagonist Losartan and subsequent pre-collicular transection (to remove the hypothalamus) significantly reduced thoracic (t) SNA. In contrast, in DH rats, Losartan, followed by pre-collicular and pontine transections, failed to reduce tSNA, whereas transection at the medulla-spinal cord junction massively reduced tSNA. In DH but not EH rats, selective inhibition of the commissural nucleus tractus solitarii (cNTS) significantly reduced tSNA. Comparable data were obtained in both in situ and in vivo (anaesthetized/conscious) rats and suggest that following chronic dehydration, the control of tSNA transfers from supra-brainstem structures (e. g. hypothalamus) to the medulla oblongata, particularly the cNTS. As microarray analysis revealed up-regulation of AP1 transcription factor JunD in the dehydrated cNTS, we tested the hypothesis that AP1 transcription factor activity is responsible for dehydration-induced functional plasticity. When AP1 activity was blocked in the cNTS using a viral vector expressing a dominant negative FosB, cNTS inactivation was ineffective. However, tSNA was decreased after pre-collicular transection, a response similar to that seen in EHrats. Thus, the dehydration-induced switch in control of tSNA from hypothalamus to cNTS seems to be mediated via activation of AP1 transcription factors in the cNTS. If AP1 activity is blocked in the cNTS during dehydration, sympathetic activity control reverts back to forebrain regions. This unique reciprocating neural structure-switching plasticity between brain centres emphasizes the multiple mechanisms available for the adaptive response to dehydration.
                                
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Interferon regulatory factor 6 (IRF6) belongs to a family of nine transcription factors that share a highly conserved helix-turn-helix DNA-binding domain and a less conserved protein-binding domain. Most IRFs regulate the expression of interferon-alpha and -beta after viral infection(1), but the function of IRF6 is unknown. The gene encoding IRF6 is located in the critical region for the Van der Woude syndrome (VWS; OMIM 119300) locus at chromosome 1q32-q41 (refs 2,3). The disorder is an autosomal dominant form of cleft lip and palate with lip pits(4), and is the most common syndromic form of cleft lip or palate. Popliteal pterygium syndrome (PPS; OMIM 119500) is a disorder with a similar orofacial phenotype that also includes skin and genital anomalies(5). Phenotypic overlap(6) and linkage data(7) suggest that these two disorders are allelic. We found a nonsense mutation in IRF6 in the affected twin of a pair of monozygotic twins who were discordant for VWS. Subsequently, we identified mutations in IRF6 in 45 additional unrelated families affected with VWS and distinct mutations in 13 families affected with PPS. Expression analyses showed high levels of Irf6 mRNA along the medial edge of the fusing palate, tooth buds, hair follicles, genitalia and skin. Our observations demonstrate that haploinsufficiency of IRF6 disrupts orofacial development and are consistent with dominant-negative mutations disturbing development of the skin and genitalia.
                                
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Purpose: Interferon regulatory factor 6 encodes a member of the IRF family of transcription factors. Mutations in interferon regulatory factor 6 cause Van der Woude and popliteal pterygium syndrome, two related orofacial clefting disorders. Here, we compared and contrasted the frequency and distribution of exonic Mutations in interferon regulatory factor 6 between two large geographically distinct collections of families with Van der Woude and between one collection of families with popliteal pterygium syndrome. Methods: We performed direct sequence analysis of interferon regulatory factor 6 exons oil samples from three collections, two with Van der Woude and one with popliteal pterygium syndrome. Results: We identified mutations in interferon regulatory factor 6 exons in 68% of families in both Van der Woude collections and in 97% of families with popliteal pterygium syndrome. In sum, 106 novel disease-causing variants were found. The distribution of mutations in the interferon regulatory factor 6 exons in each collection was not random; exons 3, 4, 7, and 9 accounted for 80%. In the Van der Woude collections, the mutations were evenly divided between protein truncation and missense, whereas most mutations identified in the popliteal pterygium syndrome collection were missense. Further, the missense mutations associated with popliteal pterygium syndrome were localized significantly to exon 4, at residues that are predicted to bind directly to DNA. Conclusion: The nonrandom distribution of mutations in the interferon regulatory factor 6 exons suggests a two-tier approach for efficient mutation screens for interferon regulatory factor 6. The type and distribution of mutations are consistent with the hypothesis that Van der Woude is caused by haploinsufficiency of interferon regulatory factor 6. Oil the other hand, the distribution of popliteal pterygium syndrome-associated mutations suggests a different, though not mutually exclusive, effect oil interferon regulatory factor 6 function. Genet Med 2009:11(4):241-247.
                                
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Matrix metalloprotease-13 (MMP-13) or collagenase-3 is involved in a number of pathologic processes such as tumor metastasis and angiogenesis, osteoarthritis, rheumatoid arthritis and periodontal diseases. These conditions are associated with extensive degradation of both connective tissue and bone. This report examines gene regulation mechanisms and signal transduction pathways involved in Mmp-13 expression induced by proinflammatory cytokines in periodontal ligament (PDL) fibroblasts. Mmp-13 mRNA expression was increased 10.7 and 9.5 fold after stimulation with IL-1 beta (5 ng/mL) and TNF-alpha (10 ng/mL), respectively. However, inhibition of p38 MAPKinase with SB203580 resulted in significant (p < 0.001) induction (23.2 and 18.1 fold, respectively) of Mmp-13 mRNA as assessed by real time PCR. Negative regulation of IL-1 induced Mmp-13 expression was confirmed by inhibiting p38 MAPK gene expression with siRNA. Transient transfection of dominant negative forms of MKK3 and MKK6 also resulted in increased levels of Mmp-13 mRNA after IL-1 beta stimulation. Mmp-13 mRNA expression induced by TNF-alpha was decreased by JNK and ERK inhibition. Western blot and zymogram analysis indicated that Mmp-13 protein expression induced by the proinflammatory cytokines were also upregulated by inhibition of p38 MAPK. Reporter gene experiments using stable cell lines harboring 660-bp sequence of the murine Mmp-13 proximal promoter indicated that transcriptional mechanisms were at least partially involved in this negative regulation of Mmp-13 expression by p38 MAPK and upstream MKK3/6. These results suggest a negative transcriptional regulatory mechanism mediated by p38 MAPK and upstream MKK3/6 on Mmp-13 expression induced by proinflammatory cytokines in PDL fibroblasts. (c) 2005 Elsevier B.V./International Society of Matrix Biology. All rights reserved.
                                
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The malaria parasite Plasmodium falciparum is able to synthesize de novo PLP (pyridoxal 5'-phosphate), the active form of vitamin B-6. In the present study, we have shown that the de novo synthesized PLP is used by the parasite to detoxify O-1(2) (singlet molecular oxygen), a highly destructive reactive oxygen species arising from haemoglobin digestion. The formation of O-1(2) and the response of the parasite were monitored by live-cell fluorescence microscopy, by transcription analysis and by determination of PLP levels in the parasite. Pull-down experiments of transgenic parasites overexpressing the vitamin B-6-biosynthetic enzymes PfPdx1 and PfPdx2 clearly demonstrated an interaction of the two proteins in vivo which results in an elevated PLP level from 12.5 mu M in wild-type parasites to 36.6 mu M in the PfPdx1/PfPdx2-overexpressing cells and thus to a higher tolerance towards O-1(2). In contrast, by applying the dominant-negative effect on the cellular level using inactive mutants of PfPdx1 and PfPdx2, P. falciparum becomes susceptible to O-1(2). Our results demonstrate clearly the crucial role of vitamin B-6 biosynthesis in the detoxification of O-1(2) in P falciparum. Besides the known role of PLP as a cofactor of many essential enzymes, this second important task of the vitamin B-6 de novo synthesis as antioxidant emphasizes the high potential of this pathway as a target of new anti-malarial drugs.
                                
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The co-chaperone stress-inducible protein 1 (STI1) is released by astrocytes, and has important neurotrophic properties upon binding to prion protein (PrPC). However, STI1 lacks a signal peptide and pharmacological approaches pointed that it does not follow a classical secretion mechanism. Ultracentrifugation, size exclusion chromatography, electron microscopy, vesicle labeling, and particle tracking analysis were used to identify three major types of extracellular vesicles (EVs) released from astrocytes with sizes ranging from 20–50, 100–200, and 300–400 nm. These EVs carry STI1 and present many exosomal markers, even though only a subpopulation had the typical exosomal morphology. The only protein, from those evaluated here, present exclusively in vesicles that have exosomal morphology was PrPC. STI1 partially co-localized with Rab5 and Rab7 in endosomal compartments, and a dominant-negative for vacuolar protein sorting 4A (VPS4A), required for formation of multivesicular bodies (MVBs), impaired EV and STI1 release. Flow cytometry and PK digestion demonstrated that STI1 localized to the outer leaflet of EVs, and its association with EVs greatly increased STI1 activity upon PrPC-dependent neuronal signaling. These results indicate that astrocytes secrete a diverse population of EVs derived from MVBs that contain STI1 and suggest that the interaction between EVs and neuronal surface components enhances STI1–PrPC signaling
                                
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The Ph chromosome is the most frequent cytogenetic aberration associated with adult ALL and it represents the single most significant adverse prognostic marker. Despite imatinib has led to significant improvements in the treatment of patients with Ph+ ALL, in the majority of cases resistance developed quickly and disease progressed. Some mechanisms of resistance have been widely described but the full knowledge of contributing factors, driving both the disease and resistance, remains to be defined. The observation of rapid development of lymphoblastic leukemia in mice expressing altered Ikaros (Ik) isoforms represented the background of this study. Ikaros is a zinc finger transcription factor required for normal hemopoietic differentiation and proliferation, particularly in the lymphoid lineages. By means of alternative splicing, Ikaros encodes several proteins that differ in their abilities to bind to a consensus DNA-binding site. Shorter, DNA nonbinding isoforms exert a dominant negative effect, inhibiting the ability of longer heterodimer partners to bind DNA. The differential expression pattern of Ik isoforms in Ph+ ALL patients was analyzed in order to determine if molecular abnormalities involving the Ik gene could associate with resistance to imatinib and dasatinib. Bone marrow and peripheral blood samples from 46 adult patients (median age 55 yrs, 18-76) with Ph+ ALL at diagnosis and during treatment with imatinib (16 pts) or dasatinib (30 pts) were collected. We set up a fast, high-throughput method based on capillary electrophoresis technology to detect and quantify splice variants. 41% Ph+ ALL patients expressed high levels of the non DNA-binding dominant negative Ik6 isoform lacking critical N-terminal zinc-fingers which display abnormal subcellular compartmentalization pattern. Nuclear extracts from patients expressed Ik6 failed to bind DNA in mobility shift assay using a DNA probe containing an Ikaros-specific DNA binding sequence. In 59% Ph+ ALL patients there was the coexistence in the same PCR sample and at the same time of many splice variants corresponded to Ik1, Ik2, Ik4, Ik4A, Ik5A, Ik6, Ik6 and Ik8 isoforms. In these patients aberrant full-length Ikaros isoforms in Ph+ ALL characterized by a 60-bp insertion immediately downstream of exon 3 and a recurring 30-bp in-frame deletion at the end of exon 7 involving most frequently the Ik2, Ik4 isoforms were also identified. Both the insertion and deletion were due to the selection of alternative splice donor and acceptor sites. The molecular monitoring of minimal residual disease showed for the first time in vivo that the Ik6 expression strongly correlated with the BCR-ABL transcript levels suggesting that this alteration could depend on the Bcr-Abl activity. Patient-derived leukaemia cells expressed dominant-negative Ik6 at diagnosis and at the time of relapse, but never during remission. In order to mechanistically demonstrated whether in vitro the overexpression of Ik6 impairs the response to tyrosine kinase inhibitors (TKIs) and contributes to resistance, an imatinib-sensitive Ik6-negative Ph+ ALL cell line (SUP-B15) was transfected with the complete Ik6 DNA coding sequence. The expression of Ik6 strongly increased proliferation and inhibited apoptosis in TKI sensitive cells establishing a previously unknown link between specific molecular defects that involve the Ikaros gene and the resistance to TKIs in Ph+ ALL patients. Amplification and genomic sequence analysis of the exon splice junction regions showed the presence of 2 single nucleotide polymorphisms (SNPs): rs10251980 [A/G] in the exon2/3 splice junction and of rs10262731 [A/G] in the exon 7/8 splice junction in 50% and 36% of patients, respectively. A variant of the rs11329346 [-/C], in 16% of patients was also found. Other two different single nucleotide substitutions not recognized as SNP were observed. Some mutations were predicted by computational analyses (RESCUE approach) to alter cis-splicing elements. In conclusion, these findings demonstrated that the post-transcriptional regulation of alternative splicing of Ikaros gene is defective in the majority of Ph+ ALL patients treated with TKIs. The overexpression of Ik6 blocking B-cell differentiation could contribute to resistance opening a time frame, during which leukaemia cells acquire secondary transforming events that confer definitive resistance to imatinib and dasatinib.
                                
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Die TGFbeta/BMP Signaltransduktionskaskade ist wichtig für viele Entwicklungsprozesse fast aller embryonaler sowie extraembryonaler Gewebe und sie ist ebenso essentiell bei der Aufrechterhaltung der Homöostase im adulten Organismus. In vielen Mausmodellen und Zellkulturversuchen wurde gezeigt, dass Liganden dieses Signalweges in verschiedene Stadien der Knorpel- und Knochenentwicklung involviert sind. BMPs sind beispielsweise maßgeblich an der frühen Kondensation und Bildung des Knorpels und später an Proliferation und Hypertrophie der Chondrozyten beteiligt. BMPs können ektopisch Knochenbildung auslösen und das Expressionsmuster der Liganden und spezifischen Rezeptoren in der Wachstumsfuge lässt auf eine wichtige Rolle der BMPs in der Wachstumsfuge schließen. Der gezielte knock out der BMP-Rezeptoren Bmpr1a und Bmpr1b in proliferierenden Chondrozyten führt zur Ausbildung einer generellen Chondrodysplasie. Smad1, Smad5 und Smad8 sind die Mediatoren der BMP-Signalkaskade. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit sollte die Rolle und Funktion der Smad1- und Smad5-Proteine in der Wachstumsfuge untersucht werden. Hierzu wurden konditionale Smad1-knock out-Mäuse mit einer transgenen Mauslinie gekreuzt, die die Cre-Rekombinase spezifisch in proliferierenden Chondrozyten exprimiert. Diese Mäuse wurden mit und ohne heterozygotem Smad5-Hintergrund charakterisiert. Bei einem knock out von Smad1 allein konnte ein leichte Verkürzung der Wachstumsfuge beobachtet werden, wobei prähypertrophe und hypertrophe Zone gleichermaßen betroffen waren. Dieser Phänotyp war verstärkt in Mäusen mit zusätzlichem heterozygotem Smad5-Hintergrund. Eine Verringerung der Proliferationsrate konnte zusammen mit einer verminderten Ihh-Expression nachgewiesen werden. Zusätzlich konnte anhand von Röntgenaufnahmen eine Dysorganisation der nasalen Region und ein fehlendes nasales Septum beobachtet werden. Produktion und Mineralisation der extrazellulären Matrix waren nicht beeinträchtigt. Um die Rolle der BMP- und TGFbeta-Signalkaskaden während der endochondralen Ossifikation zu vergleichen, wurden transgene Mäuse generiert, in denen die TGFbeta-Signalkaskade spezifisch in proliferierenden Chondrozyten gestört war. Zwei Mauslinien, die ähnliche Phänotypen zeigten, wurden untersucht. Esl1 ist ein TGFbeta-bindendes Protein, von dem man annimmt, dass es die TGFbeta-Signalkaskade inhibieren kann. Esl1-knock out-Mäuse sind kleiner als Wildtypmäuse und die Überexpression von Esl1 in proliferierenden Chondrozyten führt zu einer Verlängerung der Wachstumsfuge und einer verstärkten Proliferationsrate. Knorpelmarker, wie Col2a1 und Sox9 sind in diesen Mäusen herunterreguliert, während Col10a1 und Ihh als Marker für die hypertrophe und prähypertrophe Zone herunterreguliert waren. Dies führt zu der Annahme, dass mehr Zellen in die terminale Differenzierung eintreten. Bei transgenen Mäusen, in denen ein dominant-negativer (dn) TGFbeta-Rezeptor in proliferierenden Chondrozyten überexprimiert wurde, konnte eine verlängerte prähypertrophe Zone, eine erhöhte Ihh-Expression, sowie eine verstärkte Proliferationsrate beobachtet werden. Zusätzlich konnte in homozygoten Tieren ein craniofacialer Phänotyp beschrieben werden, der zu Problemen bei der Nahrungsaufnahme und damit zu einer starken Wachstumsbeeinträchtigung führte. Die BMP- und TGFbeta-Signalkaskaden haben möglicherweise antagonistische Effekte in der Wachstumsfuge. Während der Ausfall von BMP in proliferierenden Chondrozyten aufgrund einer gesunkenen Proliferationsrate zu einer Verkürzung der Wachstumsfuge führte, kann man in Mäusen mit einer Störung der TGFbeta-Signalkaskade eine verstärkte Proliferation in einer daher verlängerten Wachstumsfuge beobachten. Ein weiteres Ziel dieser Arbeit war die Generation einer transgenen Mauslinie, die die Cre-Rekombinase spezifisch in hypertrophen Chondrozyten exprimiert. Promoterstudien mit transgenen Mäusen weisen darauf hin, dass ein putatives AP1-Element, etwa 4 kb vor dem ersten Exon des Col10a1 gelegen, wichtig für die spezifische Expression in hypertrophen Chondrozyten ist. Ein Konstrukt, dass vier Kopien dieses Elements und den basalen Promoter enthält, wurde benutzt, um die Cre-Rekombinase spezifisch zu exprimieren. Diese Mauslinie befindet sich in der Testphase und erste Daten deuten auf eine spezifische Expression der Cre-Rekombinase in hypertrophen Chondrozyten hin.
                                
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Elf3 gehört zur Familie der Ets-Transkriptionsfaktoren und wird unter nicht-entzündlichen Bedingungen ausschließlich in epithelialen Zellen exprimiert, vor allem in den Enterozyten des gastrointestinalen Traktes. Um die Rolle des Transkriptionsfaktors Elf3 in Hinblick auf potentielle Zielgene und Einflüsse auf die Darm-Morphologie zu untersuchen, wurde ein Vektorsystem für die konditionelle Expression eines dominant-negativen Elf3 (dnElf3) in Darmepithelzellen generiert. Regulatorische Elemente des humanen Keratin 20 Gens in Kombination mit dem Cre/loxP-System ermöglichten eine induzierbare, darmepithel-spezifische Expression in transgenen Mäusen. Die Expression von dnElf3 führt zu einem signifikanten Gewichtsverlust und deutlichen morphologischen Veränderungen des Darmepithels. Im Dünndarm konnte ein erhöhte Anzahl von Becherzellen und eine verstärkte Mukusproduktion nachgewiesen werden. Sowohl die Keratin 8 Expression, als auch die Expression des Zellmembranproteins Claudin 7 waren signifikant herab reguliert. Im Rahmen dieser Arbeit konnte erstmals eine Regulation der Claudin 7 Expression durch Elf3 im Darm gezeigt werden.
                                
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Pränatale Infektionen mit dem humanen Cytomegalovirus (HCMV) sind die häufigste Ursache frühkindlicher Schädigung, noch vor dem Down-Syndrom oder dem fetalen Alkoholsyndrom. Reaktivierung dieses Herpesvirus ist darüber hinaus als lebensbedrohliche Komplikation in der Transplantationsmedizin gefürchtet. Von Experten wurde daher die Entwicklung einer Vakzine vielfach angemahnt. Trotz unterschiedlicher Ansätze zu ihrer Entwicklung ist bisher jedoch kein Impfstoff verfügbar. Die Verwendung von subviralen Dense Bodies (DB) des Virus als Vakzinegrundlage stellt eine vielversprechende Strategie zur HCMV-Impfstoffentwicklung dar. DB enthalten bereits in ihrer natürlichen Form wichtige Zielantigene der humoralen und zellulären Immunantwort gegen HCMV. Durch gezielte Mutation des 230.000 Basenpaare umfassenden Genoms des HCMV konnte in Vorarbeiten der Beweis erbracht werden, dass DB hinsichtlich ihres antigenen Repertoires optimierbar sind. Allerdings waren Immunogenität und erzielte Ausbeuten noch unbefriedigend. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, den Ansatz der Verwendung modifizierter DB als Impfstoff-Grundlage weiter zu entwickeln und Erkenntnisse über die für die Partikelbildung entscheidenden molekularen Mechanismen zu erarbeiten. In einem ersten Abschnitt wurde der Ansatz der Modifikation von DB durch Insertion heterologer Peptidantigene in das virale Tegumentprotein pp65 verfeinert. Das pp65 ist die mengenmäßig dominante Komponente von DB. Durch Herstellung und Austestung definierter HCMV Mutanten konnte die Position 175 des pp65 als geeignete Insertionsstelle für virale wie für nicht-virale Antigene identifiziert werden. In einem zweiten Schritt der Arbeit wurde die Rolle des pp65 im Verlauf der viralen Vermehrung und Morphogenese näher untersucht. Grundlage für diese Analysen war eine Virusmutante, die eine dominant-negative Variante des pp65 exprimierte. Vergleichende massenspektrometrische Untersuchungen unter Einbeziehung von pp65-kompetenten und pp65-negativen Virusmutanten zeigten, dass pp65 in der spät-infizierten Zelle mit dem viralen RNA-Exportfaktor pUL69 und der virale Kinase pUL97 komplexiert vorkommt. Das pp65 wurde als Substrat von pUL97 identifiziert. Daneben wurden essentielle Proteine des viralen Replikationsapparates, sowie zelluläre Proteine des RNA-Metabolismus und Transports und virale DNA in diesen Komplexen gefunden. Die Ergebnisse deuteten darauf hin, dass pp65 zu späten Zeitpunkten der viralen Infektion zu Stellen viraler DNA rekrutiert wird und dort regulatorisch in posttranskriptionelle Vorgänge von RNA Prozessierung oder RNA Transport eingreift. Die Hypothese, dass pp65 einen regulatorischen Einfluss auf die RNA-Exportfunktion von pUL69 nimmt, liegt nahe und ist nun in weiteren Analysen prüfbar.
                                
Resumo:
Der Wilms-Tumor ist eine embryonale Tumorerkrankung der Niere, als deren Ursprung Nierenvorläuferzellen des metanephrischen Mesenchyms gelten, deren Differenzierung während der frühen Nephrogenese ausbleibt und aus denen nachfolgend durch eine maligne Transformation Wilms-Tumore entstehen. Zwei Gene, die an der Wilms-Tumorgenese beteiligt zu sein scheinen, sind WT1 (Wilms-Tumorgen 1) und CTNNB1 (Catenin, cadherin-associated protein, beta 1). Während WT1 u.a. die Differenzierung des metanephrischen Mesenchyms steuert, begünstigen aktivierende Mutationen von CTNNB1 und eine dadurch bedingte Akkumulation seines Proteins β-Catenin die Tumorgenese vieler Organe. So verwundert es nicht, dass eine alleinige heterozygote Keimbahnmutation von WT1, die einen dominant-negativen Effekt auf funktionsfähiges WT1 ausübt, häufig zur Entstehung von Wilms-Tumoren in Patienten mit Denys-Drash-Syndrom (DDS) führt, sowie in etwa 15 % aller sporadischen Wilms-Tumore WT1 und CTNNB1 mutiert sind.rnDer Mechanismus der Entstehung von Wilms-Tumoren ist weitgehend unbekannt, was u.a. daran liegt, dass homozygote Wt1-Mutationen in der Maus embryonal (~ Tag 13,5 d.p.c.) letal sind. In der vorliegenden Arbeit sollten daher mit Hilfe einer Wt1 k.o.-Effektormaus (WE2) vier murine konditional reversible Wilms-Tumor-Modelle auf Basis des Tet off-Systems hergestellt werden. Dadurch lag in den zu generierenden Tieren Wt1 durch die Integration des WE2-Transgens zwar nur heterozygot mutiert vor, doch durch den endogenen Wt1-Promotor des Transgens sollte es zur zeitlichen und räumlichen Wt1-analogen Expression eines tetrazyklinabhängigen Transaktivators (tTA) kommen, der ohne die Gabe von Doxycyclin Tet-regulierbare Transgene in Wt1-exprimierenden Zellen aktivieren kann, die einen positiven Einfluss auf die Wilms-Tumorgenese haben könnten. So sollte durch das WE2 DDS-Modell ein DDS simuliert werden und es in Tieren der Modelle WE2 TC bCat∆Ex3, WE2 LC bCat∆Ex3 und WE2 Wnt1 zur Akkumulation von β-Catenin in Wt1-exprimierenden Nierenvorläuferzellen kommen, so dass deren Differenzierung ausbleibt und es durch eine maligne Transformation zur Entstehung eines Wilms-Tumors kommt.rnrnMit Hilfe von histologischen Analysen an entsprechenden Responder-Linien konnte zunächst gezeigt werden, dass die embryonale und adulte Expressionsdomäne des WE2-Effektors mit der von endogenen Wt1 übereinstimmt. Gleichzeitig wurden aber auch neue Expressionsorte von Wt1 nachgewiesen. So konnte die Expression des WE2-Effektors z.B. im Endothel der dorsalen Aorta detektiert werden, der als Entstehungsort von hämatopoetischen Stammzellen gilt. Anschließende hier vorgestellte Experimente zeigten, dass Wt1 direkt an diesem Prozess beteiligt ist und belegten eine noch nicht beschriebene Funktion von Wt1 in der frühen Hämatopoese.rnEs war jedoch mit keinem System möglich, eine Wilms-Tumorerkrankung zu simulieren. Während Tiere des WE2 DDS-Modells trotz nachweisbarer Induktion keinen Phänotyp aufwiesen, war wohl in den anderen Modellen eine konstitutive β-Catenin-Aktivierung in der Frühschwangerschaft nicht mit dem embryonalen Überleben vereinbar. Dabei schienen alle tripeltransgenen bzw. doppeltransgenen Embryonen, in denen durch einen frühen Doxycyclinentzug die Entstehung von Wilms-Tumoren möglich gewesen wäre, intrauterin zu sterben. Wurde dagegen Doxycyclin erst in der dritten Lebenswoche entzogen, so entwickelten die Tiere durch eine Wt1-vermittelte β-Catenin-Aktivierung Granulosazelltumore, polyzystische Nieren und Veränderungen der Hoden. Da alle diese organischen Veränderungen während der prä- bis frühen postnatalen Phase induziert wurden, schien die Doxycyclinmenge nicht auszureichen, um eine β-Catenin-Aktivierung zu verhindern. Es hätte also auch zur Entstehung von Wilms-Tumoren kommen können, so dass diese Ergebnisse darauf hinweisen, dass eine β-Catenin-Aktivierung wahrscheinlich nicht der physiologisch entscheidende Schritt bei der Entstehung eines Wilms-Tumors ist.rnrnDie Charakterisierung der WE2-Effektormaus und die Herstellung und Analysen der Systeme geben damit Einblick in die WT1- bzw. WT1/CTNNB1-assoziierte Wilms-Tumorgenese und ermöglichen die weitere Erforschung von Granulosazelltumoren, polyzystsischen Nieren, Veränderungen von Hoden und der Rolle von WT1 in der frühen Hämatopoese.rn
 
                    