945 resultados para Microtubule-associated Protein-2
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The aim of this study was to verify the effects of running overtraining protocols performed in downhill, uphill, and without inclination on the proteins related to hypertrophy signaling pathway in extensor digitorum longus (EDL) and soleus of C57BL/6 mice. We also performed histological and stereological analyses. Rodents were divided into control (CT; sedentary mice), overtrained by downhill running (OTR/down), overtrained by uphill running (OTR/up), and overtrained by running without inclination (OTR). The incremental load, exhaustive, and grip force tests were used as performance evaluation parameters. 36 h after the grip force test, EDL and soleus were removed and immediately used for immunoblotting analysis or stored at -80°C for histological and stereological analyses. For EDL, OTR/down decreased the protein kinase B (Akt) and tuberous sclerosis protein 2 (TSC2) phosphorylation (p), and increased myostatin, receptor-activated Smads (pSMAD2-3), and insulin receptor substrate-1 (pIRS-1; Ser307/636). OTR/down also presented low and high relative proportions of cytoplasm and connective tissue, respectively. OTR/up increased the mammalian target of rapamycin (pmTOR), 70-kDa ribosomal protein S6 kinase 1 (pS6K1) and pSMAD2-3, and decreased pTSC2. OTR decreased pTSC2 and increased pIRS-1 (Ser636). For soleus, OTR/down increased S6 ribosomal protein (pS6RP) and pSMAD2-3, and decreased pIRS-1 (Ser639). OTR/up decreased pS6K1, pS6RP and pIRS-1 (Ser639), and increased pTSC2 (Ser939), and pSMAD2-3. OTR increased pS6RP, 4E-binding protein-1 (p4E-BP1), pTSC2 (Ser939), and pSMAD2-3, and decreased pIRS-1 (Ser639). In summary, OTR/down inhibited the skeletal muscle hypertrophy with concomitant signs of atrophy in EDL. The effects of OTR/up and OTR depended on the analyzed skeletal muscle type. J. Cell. Physiol. 9999: 1-12, 2015. © 2015 Wiley Periodicals, Inc.
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Pós-graduação em Biotecnologia Animal - FMVZ
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Pós-graduação em Biotecnologia Animal - FMVZ
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Objective: Develop a model that allowed the study of bone regeneration in infection conditions. Method: A 15 mm defect was surgically created in the rabbit ulna and inoculated with 5x10(8) colony-forming units (CFU) of S. aureus. Surgical debridement was performed two weeks after and systemic gentamicin was administered for four weeks. Animals were followed up to 12 weeks to evaluate infection control and bone regeneration. Result: Bone regeneration was inferior to 25% of the defect in radiological and histological analysis. Conclusion: Infected bone defect of 15 mm in the rabbit ulna was unable to achieve full regeneration without further treatment. Level of Evidence V, Experimental Study.
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Background. Previous knowledge of cervical lymph node compromise may be crucial to choose the best treatment strategy in oral squamous cell carcinoma (OSCC). Here we propose a set four genes, whose mRNA expression in the primary tumor predicts nodal status in OSCC, excluding tongue. Material and methods. We identified differentially expressed genes in OSCC with and without compromised lymph nodes using Differential Display RT-PCR. Known genes were chosen to be validated by means of Northern blotting or real time RT-PCR (qRT-PCR). Thereafter we constructed a Nodal Index (NI) using discriminant analysis in a learning set of 35 patients, which was further validated in a second independent group of 20 patients. Results. Of the 63 differentially expressed known genes identified comparing three lymph node positive (pN+) and three negative (pN0) primary tumors, 23 were analyzed by Northern analysis or RT-PCR in 49 primary tumors. Six genes confirmed as differentially expressed were used to construct a NI, as the best set predictive of lymph nodal status, with the final result including four genes. The NI was able to correctly classify 32 of 35 patients comprising the learning group (88.6%; p = 0.009). Casein kinase 1alpha1 and scavenger receptor class B, member 2 were found to be up regulated in pN + group in contrast to small proline-rich protein 2B and Ras-GTPase activating protein SH3 domain-binding protein 2 which were upregulated in the pN0 group. We validated further our NI in an independent set of 20 primary tumors, 11 of them pN0 and nine pN+ with an accuracy of 80.0% (p = 0.012). Conclusions. The NI was an independent predictor of compromised lymph nodes, taking into the consideration tumor size and histological grade. The genes identified here that integrate our "Nodal Index" model are predictive of lymph node metastasis in OSCC.
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The objective of this study was to determine the frequencies of autoantibodies to heterogeneous islet-cell cytoplasmic antigens (ICA), glutamic acid decarboxylase(65) (GAD(65)A), insulinoma-associated antigen-2 (IA-2A) and insulin (IAA)-and human leukocyte antigen (HLA) class II markers (HLA-DR and -DQ) in first degree relatives of heterogeneous Brazilian patients with type I diabetes(T1DM). A major focus of this study was to determine the influence of age, gender, proband characteristics and ancestry on the prevalence of autoantibodies and HLA-DR and -DQ alleles on disease progression and genetic predisposition to T1DM among the first-degree relatives. IAA, ICA, GAD(65)A, IA-2A and HLA- class II alleles were determined in 546 first-degree-relatives, 244 siblings, 55 offspring and 233 parents of 178 Brazilian patients with T1DM. Overall, 8.9% of the relatives were positive for one or more autoantibodies. IAA was the only antibody detected in parents. GAD(65) was the most prevalent antibody in offspring and siblings as compared to parents and it was the sole antibody detected in offspring. Five siblings were positive for the IA-2 antibody. A significant number (62.1%) of siblings had 1 or 2 high risk HLA haplotypes. During a 4-year follow-up study, 5 siblings (expressing HLA-DR3 or -DR4 alleles) and 1 offspring positive for GAD(65)A progressed to diabetes. The data indicated that the GAD(65) and IA-2 antibodies were the strongest predictors of T1DM in our study population. The high risk HLA haplotypes alone were not predictive of progression to overt diabetes.
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Celecoxib (Cx) shows high efficacy in the treatment of osteoarthritis and rheumatoid arthritis as a result of its high specificity for COX-2, without gastrolesivity or interference with platelet function at therapeutic concentrations. Besides of anti-inflammatory effects, Cx also has a potential role for oral cancer chemoprevention. For these conditions, oral administration in long-term treatment is a concern due to its systemic side effects. However, local application at the site of injury (e.g., buccal inflammation conditions or chemoprevention of oral cancer) is a promising way to reduce its toxicity. In this study, the in vitro characterization of mucoadhesive chitosan (CHT) gels associated to AzoneA (R) was assessed to explore the potential buccal mucosal administration of Cx in this tissue. Rheological properties of gels were analyzed by a rheometer with cone-plate geometry. In vitro Cx release and permeability studies used artificial membranes and pig cheek mucosa, respectively. Mucoadhesion were measured with a universal test machine. CHT gels (3.0%) containing 2.0% or 3.0% Az showed more appropriate characteristics compared to the others: pH values, rheology, higher amount of Cx retained in the mucosa, and minimal permeation through mucosa, besides the highest mucoadhesion values, ideal for buccal application. Moreover, the flux (J) and amounts of drug released decreased with increased CHT and Az concentrations. CHT gels (3.0%) associated with 2.0% or 3.0% Az may be considered potential delivery systems for buccal administration of Cx.
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Background: Brazil is the world's largest producer of sugarcane. Harvest is predominantly manual, exposing workers to health risks: intense physical exertion, heat, pollutants from sugarcane burning. Design: Panel study to evaluate the effects of burnt sugarcane harvesting on blood markers and on cardiovascular system. Methods: Twenty-eight healthy male workers, living in the countryside of Brazil were submitted to blood markers, blood pressure, heart rate variability, cardiopulmonary exercise testing, sympathetic nerve activity evaluation and forearm blood flow measures (venous occlusion plethysmography) during burnt sugarcane harvesting and four months later while they performed other activities in sugar cane culture. Results: Mean participant age was 31 +/- 6.3 years, and had worked for 9.8 +/- 8.4 years on sugarcane work. Work during the harvest period was associated with higher serum levels of Creatine Kinase - 136.5 U/L (IQR: 108.5-216.0) vs. 104.5 U/L (IQR: 77.5-170.5), (p = 0.001); plasma Malondialdehyde-7.5 +/- 1.4 mu M/dl vs. 6.9 +/- 1.0 mu M/dl, (p = 0.058); Glutathione Peroxidase - 55.1 +/- 11.8 Ug/Hb vs. 39.5 +/- 9.5 Ug/Hb, (p < 0.001); Glutathione Transferase- 3.4 +/- 1.3 Ug/Hb vs. 3.0 +/- 1.3 Ug/Hb, (p = 0.001); and 24-hour systolic blood pressure - 120.1 +/- 10.3 mmHg vs. 117.0 +/- 10.0 mmHg, (p = 0.034). In cardiopulmonary exercise testing, rest-to-peak diastolic blood pressure increased by 11.12 mmHg and 5.13 mmHg in the harvest and non-harvest period, respectively. A 10 miliseconds reduction in rMSSD and a 10 burst/min increase in sympathetic nerve activity were associated to 2.2 and 1.8 mmHg rises in systolic arterial pressure, respectively. Conclusion: Work in burnt sugarcane harvesting was associated with changes in blood markers and higher blood pressure, which may be related to autonomic imbalance.
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The present study aimed at standardizing a real-time quantitative polymerase chain reaction assay to evaluate the presence of GBV-C/HGV RNA. A "TaqMan" assay using primers and probe derived from the 5¢ NCR region was developed and validated. Two hundred and fifty-three plasma samples from HIV-infected women were tested for GBV-C viremia and antibody against the envelope protein 2. GBV-C RNA was detected in 22.5% of the patients whereas the antibody was identified in 25.3% of the cohort. Detection of viral RNA and of antibodies was mutually exclusive. Viral loads showed a mean of 1,777 arbitrary units / mL, being 1.1 and 13,625 arbitrary units / mL respectively the lowest and highest values measured. We conclude that the real-time quantitative polymerase chain reaction method developed is appropriate for the investigation of GBV-C RNA since it was shown to be highly specific and sensitive, as well as requiring few steps, preventing contamination and providing additional information as to the relative viremia of carriers, a parameter that must be included in studies evaluating the co-factors influencing the clinical outcome of HIV/AIDS.
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[EN] Vaults are evolutionary highly conserved ribonucleoproteins particles with a hollow barrel-like structure. The main component of vaults represents the 110 kDa major vault protein (MVP), whereas two minor vaults proteins comprise the 193 kDa vault poly(ADP-ribose) polymerase (vPARP) and the 240 kDa telomerase-associated protein-1 (TEP-1). Additionally, at least one small and untranslated RNA is found as a constitutive component. MVP seems to play an important role in the development of multidrug resistance. This particle has also been implicated in the regulation of several cellular processes including transport mechanisms, signal transmission and immune responses. Vaults are considered a prognostic marker for different cancer types. The level of MVP expression predicts the clinical outcome after chemotherapy in different tumour types. Recently, new roles have been assigned to MVP and vaults including the association with the insulin-like growth factor-1, hypoxia-inducible factor-1alpha, and the two major DNA double-strand break repair machineries: non-homologous endjoining and homologous recombination. Furthermore, MVP has been proposed as a useful prognostic factor associated with radiotherapy resistance. Here, we review these novel actions of vaults and discuss a putative role of MVP and vaults in the response to radiotherapy.
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Matrix metalloproteinases are the components of the tumour microenvironment which play a crucial role in tumour progression. Matrix metalloproteinase-7 (MMP-7) is expressed in a variety of tumours and the expression is associated with an aggressive malignant phenotype and poor prognosis. A role for MMP-7 in the immune escape of tumours has been postulated, but the mechanisms are not clearly understood. The present study was focused on identifying physiological inactivators of MMP-7 and also to unravel the mechanisms involved in MMP-7 mediated immune escape. This study shows that human leukocyte elastase (HLE), secreted by polymorphonuclear leukocytes cleaves MMP-7 in the catalytic domain as revealed by N-terminal sequencing. Further analysis demonstrates that the activity of MMP-7 was drastically decreased after HLE treatment in a time and dose dependent manner. MMP-7 induces apoptosis resistance in tumour cells by cleaving CD95 and CD95L. The effect of HLE on MMP-7 mediated apoptosis resistance was analysed. In vitro stimulation of apoptosis by anti-Apo-1 (anti-CD95 antibody) and the chemotherapeutic drug doxorubicin is reduced by MMP-7. Also tumour specific cytotoxic T cells do not effectively kill tumour cells in the presence of MMP-7. This study revealed that HLE abrogates the negative effect of MMP-7 on apoptosis induced by CD95 stimulation, doxorubicin or cytotoxic T cells and restores apoptosis sensitivity of tumour cells. To gain insight into the possible immune modulatory functions of MMP-7, experiments were performed to identify new immune relevant substrates. The human T cell line, Jurkat, was selected for these studies. Hsc70 which is involved in uncoating of clathrin vesicles was found in the supernatants of the MMP-7 treated cells indicating a modulatory role of MMP-7 on endocytosis. Further studies demonstrated that MMP-7 leads to decreased clathrin staining in HEK293, HepG2, Jurkat, CD4+ T cells and dendritic cells. Results also show MMP-7 treatment increased surface expression of cytotoxic T lymphocyte associated protein-4 (CTLA-4) which accumulated due to inhibition of the clathrin mediated internalization in CD4+CD25+ cells.
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372 osteochondrodysplasias and genetically determined dysostoses were reported in 2007 [Superti-Furga and Unger, 2007]. For 215 of these conditions, an association with one or more genes can be stated, while the molecular changes for the remaining syndromes remain illusive to date. Thus, the present dissertation aims at the identification of novel genes involved in processes regarding cartilage/ bone formation, growth, differentiation and homeostasis, which may serve as candidate genes for the above mentioned conditions. Two different approaches were undertaken. Firstly, a high throughput EST sequencing project from a human fetal cartilage library was performed to identify novel genes in early skeletal development (20th week of gestation until 2nd year of life) that could be investigated as potential candidate genes. 5000 EST sequences were generated and analyzed representing 1573 individual transcripts, corresponding to known (1400) and to novel, yet uncharacterized genes (173). About 7% of the proteins were already described in cartilage/ bone development or homeostasis, showing that the generated library is tissue specific. The remaining profile of this library was compared to previously published libraries from different time points (8th–12th, 18th–20th week and adult human cartilage) that also showed a similar distribution, reflecting the quality of the presented library analyzed. Furthermore, three potential candidate genes (LRRC59, CRELD2, ZNF577) were further investigated and their potential involvement in skeletogenesis was discussed. Secondly, a disease-orientated approach was undertaken to identify downstream targets of LMX1B, the gene causing Nail-Patella syndrome (NPS), and to investigate similar conditions. Like NPS, Genitopatellar syndrome (GPS) is characterized by aplasia or hypoplasia of the patella and renal anomalies. Therefore, six GPS patients were enrolled in a study to investigate the molecular changes responsible for this relatively rare disease. A 3.07 Mb deletion including LMX1B and NR5A1 (SF1) was found in one female patient that showed features of both NPS and GPS and investigations revealed a 46,XY karyotype and ovotestes indicating true hermaphroditism. The microdeletion was not seen in any of the five other patients with GPS features only, but a potential regulatory element between the two genes cannot be ruled out yet. Since Lmx1b is expressed in the dorsal limb bud and in podocytes, proteomic approaches and expression profiling were performed with murine material of the limbs and the kidneys to identify its downstream targets. After 2D-gel electrophoresis with protein extracts from E13.5 fore limb buds and newborn kidneys of Lmx1b wild type and knock-out mice and mass spectrometry analysis, only two proteins, agrin and carbonic anhydrase 2, remained of interest, but further analysis of the two genes did not show a transcriptional down regulation by Lmx1b. The focus was switched to expression profiles and RNA from newborn Lmx1b wild type and knock-out kidneys was compared by microarray analysis. Potential Lmx1b targets were almost impossible to study, because of the early death of Lmx1b deficient mice, when the glomeruli, containing podocytes, are still immature. Because Lmx1b is also expressed during limb development, RNA from wild type and knock-out Lmx1b E11.5 fore limb buds was investigated by microarray, revealing four potential Lmx1b downstream targets: neuropilin 2, single-stranded DNA binding protein 2, peroxisome proliferative activated receptor, gamma, co-activator 1 alpha, and short stature homeobox 2. Whole mount in situ hybridization strengthened a potential down regulation of neuropilin 2 by Lmx1b, but further investigations including in situ hybridization and protein-protein interaction studies will be needed.
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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
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Die Metalloprotease Ovastacin, ein Vertreter der Astacin-Familie, wurde erstmals 2004 beschrieben. Im Ovar von Säugetieren ist Ovastacin-mRNA im Zeitfenster vom Stadium der Sekundärfollikel bis kurz nach der Befruchtung der Eizelle zu finden. Der Expressionsort und -zeitpunkt sowie die Sequenzähnlichkeit von über 60% mit sogenannten „Schlüpfenzymen“ (engl. hatching enzymes), die man in den Eizellen und Zygoten niederer Wirbeltiere und Wirbelloser gefunden hatte, ließen die Vermutung aufkommen, es könnte sich hier um das Säugerhomolog dieser Proteasen handeln. Generell lösen hatching Enzyme die derben embryonalen Hüllstrukturen (bei Säugern die Zona pellucida, ZP) beim Schlüpfvorgang auf. Die essentielle Bedeutung des Ovastacins für die Befruchtung wird durch die um ca. 30% reduzierte Fruchtbarkeit von Ovastacin defizienten Mäusen belegt. Hochinteressant war in diesem Zusammenhang die Entdeckung des Ovastacins in den Cortikalgranula der Oocyten sowie seine Fähigkeit, das Zona pellucida Protein 2 zu schneiden. Die dadurch bewirkte Verhärtung der Zona pellucida verhindert das Eindringen weiterer Spermien, das heißt sie baut eine Barriere gegen Polyspermie auf. Ziel dieser Arbeit war es, Belege für die physiologische Funktion des Ovastacins zu finden. Vor allem galt es, potentielle Aktivatoren zu identifizieren, da das Enzym wie alle Astacine als inaktive Vorstufe gebildet wird, die proteolytisch aktiviert werden muss. Zu diesem Zweck exprimierte ich rekombinantes Pro-Ovastacin in Insektenzellen. Aktivierungsstudien in vitro zeigten, dass ein saures Milieu zu einer Aktivierung führt, ohne die Abspaltung des Propeptids zu bewirken. Sequenzalignments und ein homologes Strukturmodell des Ovastacins wiesen auf Trypsin- oder Elastase-ähnliche Serinproteasen als potentielle Aktivierungsenzyme hin. Tatsächlich konnte mit diesen beiden Proteasetypen zum ersten Mal aktives Ovastacin aus Pro-Ovastacin erzeugt werden. Trypsin kommt als physiologischer Aktivator allerdings nicht in Betracht, da es bisher in keinem der Gewebe nachgewiesen werden konnte, in dem Ovastacin exprimiert wird. Die neutrophile Elastase dagegen konnte in der Leber, im Herz sowie im Blutplasma nachgewiesen werden. Mit Hilfe spezifischer Antikörper konnte das Herz als Expressionsort für Ovastacin bestätigt werden. Somit wäre Elastase ein potentieller physiologischer Aktivator von Ovastacin. Die Identifikation des Ovastacins in Geweben wie Leber, Herz, Nabelschnur und im Blutplasma weist auf eine Rolle der Protease in proteolytischen Netzwerken außerhalb der Spermien-Ei-Interaktion hin. Die Bedeutung der biologischen Kontrolle des Ovastacins bei der Befruchtung der Säugereizelle wird durch die Beobachtung untermauert, dass das Leberprotein Fetuin B als physiologischer Ovastacininhibitor fungiert und dadurch eine vorzeitige Verhärtung der Zona pellucida verhindert, die andernfalls die Penetration von Spermien prinzipiell verhindern würde.
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Die vorliegende kumulative Arbeit umfasst Analysen zur Aufklärung der molekularen Grundlagen des humanen Usher-Syndroms (USH), der häufigsten Ursache kombinierter vererblicher Taub-Blindheit. Ziel dieser Arbeit war es, neue Erkenntnisse zur Funktion der USH-Proteine und den von ihnen organisierten Protein-Netzwerken in der Photorezeptorzelle zu erhalten. Dadurch sollten weitere Einsichten in die molekularen Ursachen des retinalen Phänotyps von USH gewonnen werden. Die Ergebnisse dieser Analysen wurden in einem Übersichtsartikel (I) und zwei Originalarbeiten (II, III) zusammengestellt.rn Im Übersichtsartikel (I) wurden die vorliegenden Hinweise zusammengefasst, die USH auf Grundlage der molekularen Verbindungen ebenfalls als Ciliopathien definiert. Zudem wird die Bedeutung des periciliären USH-Proteinnetzwerkes für das sensorische Cilium (Außensegment) der Photorezeptorzelle herausgestellt. rn In Publikation II wurde der Aufbau des USH1-USH2-Proteinnetzwerkes als Teil des periciliären Komplexes analysiert, der beim cargo handover von vesikulärer Fracht vom Innensegment- auf den ciliären Transport für die Photorezeptorzelle essentiell ist. Experimentell wurde Ush2a als neuer SANS-Interaktionspartner validiert. Des Weiteren wurde ein ternärer Komplex aus den USH-Proteinen SANS, Ush2a und Whirlin identifiziert, dessen Zusammensetzung durch die phosphorylierungsabhängige Interaktion zwischen SANS und Ush2a reguliert werden könnte. Dieser ternäre Komplex kann sowohl der Integrität der Zielmembran dienen als auch am Transfer von Molekülen ins Außensegment beteiligt sein.rn In Publikation III wurde das MAGUK-Protein Magi2 als neuer Interaktionspartner von SANS identifiziert und die Interaktion durch komplementäre Interaktionsassays validiert. Dabei wurde ein internes PDZ-Binde-Motiv in der SAM-Domäne von SANS identifiziert, das die Interaktion zur PDZ5-Domäne von Magi2 phosphorylierungsabhängig vermittelt. Dadurch wurde bestätigt, dass SANS durch post-translationale Modifizierung reguliert wird. Weiterführende Experimente zur Funktion des Magi2-SANS-Komplexes zeigen, dass Magi2 an Prozess der Rezeptor-vermittelten Endocytose beteiligt ist. Die Phosphorylierung von SANS durch die Kinase CK2 spielt bei der Endocytose ebenfalls eine wichtige Rolle. Der Phosphorylierungsstatus von SANS moduliert die Interaktion zu Magi2 und reguliert dadurch negativ den Prozess der Endocytose. In RNAi-Studien wurde die durch Magi2-vermittelte Endocytose darüber hinaus mit dem Prozess der Ciliogenese verknüpft. Die Analyse der subzellulären Verteilung der Interaktionspartner lokalisieren Magi2 im periciliären Komplex und assoziieren das periciliäre USH-Proteinnetzwerk dadurch mit dem Prozess der Endocytose in der ciliary pocket. Der SANS-Magi2-Komplex sollte demnach für Aufbau und Funktion des sensorischen Ciliums der Photorezeptorzelle eine wichtige Rolle spielen.rn Die Gesamtheit an Informationen, die aus den Publikationen dieser Dissertation und aus den Kooperationsprojekten (*) resultieren, haben die Kenntnisse zur zellulären Funktion der USH-Proteine und ihrer Interaktionspartner und damit über die pathogenen Mechanismen von USH erweitert. Dies bildet die Basis, um fundierte Therapiestrategien zu entwickeln.