@phdthesis{Strohm2010,
  author    = {Strohm, Daniela},
  title     = {Modulation der Insulinsignalgebung durch Prostaglandin E2 und Endocannabinoide},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-49678},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2010},
  abstract  = {Die adipositasbedingte Insulinresistenz geht mit einer unterschwelligen Entz{\"u}ndungsreaktion einher. Als Antwort auf dieses Entz{\"u}ndungsgeschehen wird PGE2 unter anderem von Kupffer Zellen der Leber freigesetzt und kann seine Wirkung {\"u}ber vier PGE2-Rezeptorsubtypen (EP1-EP4) vermitteln. In vorangegangenen Arbeiten konnte gezeigt werden, dass PGE2 in Rattenhepatozyten {\"u}ber den EP3 R ERK1/2-abh{\"a}ngig die intrazellul{\"a}re Weiterleitung des Insulinsignals hemmt. {\"U}ber die Modulation der Insulinrezeptorsignalkette durch andere EP-Rezeptoren war bisher nichts bekannt. Daher sollte in stabil transfizierten Zelllinien, die jeweils nur einen der vier EP-Rezeptorsubtypen exprimierten, der Einfluss von PGE2 auf die Insulinrezeptorsignalkette untersucht werden. Es wurden HepG2-Zellen, die keinen funktionalen EP-Rezeptor aufwiesen, sowie HepG2-Zellen, die stabil den EP1-R (HepG2-EP1), den EP3β-R (HepG2 EP3β) oder den EP4-R (HepG2 EP4) exprimierten, sowie die humane f{\"o}tale Hepatozytenzelllinie, Fh hTert, die den EP2- und den EP4-R exprimierte, f{\"u}r die Untersuchungen verwendet. Die Zellen wurden f{\"u}r 330 min mit PGE2 (10 µM) vorinkubiert, um die pathophysiologische Situation nachzustellen und anschließend mit Insulin (10 nM) f{\"u}r 15 min stimuliert. Die insulinabh{\"a}ngige Akt- und ERK1/2-Phosphorylierung wurde im Western-Blot bestimmt. In allen Hepatomzelllinien die EP-R exprimierten, nicht aber in der Zelllinie, die keinen EP R exprimierte, hemmte PGE2 die insulinstimulierte Akt-Phosphorylierung. In allen drei stabil transfizierten Zelllinien, nicht jedoch in den Fh-hTert-Zellen, steigerte PGE2 die basale und insulinstimulierte Phosphorylierung der Serin/Threoninkinase ERK1/2. In den HepG2 EP1- und den HepG2-EP3β-Zellen steigerte PGE2 mutmaßlich {\"u}ber die ERK1/2-Aktivierung die Serinphosphorylierung des IRS, welche die Weiterleitung des Insulinsignals blockiert. Die Hemmung der Aktivierung von ERK1/2 hob in EP3 R-exprimierenden Zellen die Abschw{\"a}chung der Insulinsignal{\"u}bertragung teilweise auf. In diesen Zellen scheint die ERK1/2-Aktivierung die gr{\"o}ßte Bedeutung f{\"u}r die Hemmung der insulinstimulierten Akt-Phosphorylierung zu haben. Da durch die Hemmstoffe die PGE2-abh{\"a}ngige Modulation nicht vollst{\"a}ndig aufgehoben wurde, scheinen dar{\"u}ber hinaus aber noch andere Mechanismen zur Modulation beizutragen. In den Fh hTert-Zellen wurde die Insulinrezeptorsignalkette offensichtlich {\"u}ber einen ERK1/2-unabh{\"a}ngigen, bisher nicht identifizierten Weg unterbrochen. Eine gesteigerte PGE2-Bildung im Rahmen der Adipositas ist nicht auf die peripheren Gewebe beschr{\"a}nkt. Auch im Hypothalamus k{\"o}nnen bei Adipositas Zeichen einer Entz{\"u}ndung nachgewiesen werden, die mit einer gesteigerten PGE2-Bildung einhergehen. Daher wurde das EP R-Profil von prim{\"a}ren hypothalamischen Neuronen und neuronalen Modellzelllinien charakterisiert, um zu pr{\"u}fen, ob PGE2 in hypothalamischen Neuronen die Insulinsignalkette in {\"a}hnlicher Weise unterbricht wie in Hepatozyten. In allen neuronalen Zellen hemmte die Vorinkubation mit PGE2 die insulinstimulierte Akt-Phosphorylierung nicht. In der neuronalen hypothalamischen Zelllinie N 41 wirkte PGE2 eher synergistisch mit Insulin. In durch Retins{\"a}ure ausdifferenzierten SH SY5Y-Zellen waren die Ergebnisse allerdings widerspr{\"u}chlich. Dies k{\"o}nnte darauf zur{\"u}ckzuf{\"u}hren sein, dass die Expression der EP Rezeptoren im Verlauf der Kultur stark schwankte und somit die EP R-Ausstattung der Zellen zwischen den Zellversuchen variierte. Auch in den prim{\"a}ren hypothalamischen Neuronen variierte die EP R-Expression abh{\"a}ngig vom Differenzierungszustand und PGE2 beeinflusste die insulinstimulierte Akt-Phosphorylierung nicht. Obwohl in allen neuronalen Zellen die Akt-Phosphorylierung durch Insulin gesteigert wurde, konnte in keiner der Zellen eine insulinabh{\"a}ngige Regulation der Expression von Insulinzielgenen (POMC und AgRP) nachgewiesen werden. Das liegt wahrscheinlich an dem niedrigen Differenzierungsgrad der untersuchten Zellen. Im Rahmen der Adipositas kommt es zu einer {\"U}beraktivierung des Endocannabinoidsystems. Endocannabinoidrezeptoren sind mit den EP Rezeptoren verwandt. Daher wurde gepr{\"u}ft, ob Endocannabinoide die Insulinsignalweiterleitung in {\"a}hnlicher Weise beeinflussen k{\"o}nnen wie PGE2. Die Vorinkubation der N 41-Zellen f{\"u}r 330 min mit einem Endocannabinoidrezeptoragonisten steigerte die insulinstimulierte Akt-Phosphorylierung, was auf einen insulinsensitiven Effekt von Endocannabinoiden hindeutet. Dies steht im Widerspruch zu der in der Literatur beschriebenen endocannabinoidabh{\"a}ngigen Insulinresistenz, die aber auf indirekte, durch Endocannabinoide ausgel{\"o}ste Ver{\"a}nderungen zur{\"u}ckzuf{\"u}hren sein k{\"o}nnte.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Siemiatkowska2020,
  author    = {Siemiatkowska, Beata},
  title     = {Redox signalling in plants},
  doi       = {10.25932/publishup-48911},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-489119},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {127},
  year      = {2020},
  abstract  = {Once proteins are synthesized, they can additionally be modified by post-translational modifications (PTMs). Proteins containing reactive cysteine thiols, stabilized in their deprotonated form due to their local environment as thiolates (RS-), serve as redox sensors by undergoing a multitude of oxidative PTMs (Ox-PTMs). Ox-PTMs such as S-nitrosylation or formation of inter- or intra-disulfide bridges induce functional changes in these proteins. Proteins containing cysteines, whose thiol oxidation state regulates their functions, belong to the so-called redoxome. Such Ox-PTMs are controlled by site-specific cellular events that play a crucial role in protein regulation, affecting enzyme catalytic sites, ligand binding affinity, protein-protein interactions or protein stability. Reversible protein thiol oxidation is an essential regulatory mechanism of photosynthesis, metabolism, and gene expression in all photosynthetic organisms. Therefore, studying PTMs will remain crucial for understanding plant adaptation to external stimuli like fluctuating light conditions. Optimizing methods suitable for studying plants Ox-PTMs is of high importance for elucidation of the redoxome in plants. This study focusses on thiol modifications occurring in plant and provides novel insight into in vivo redoxome of Arabidopsis thaliana in response to light vs. dark. This was achieved by utilizing a resin-assisted thiol enrichment approach. Furthermore, confirmation of candidates on the single protein level was carried out by a differential labelling approach. The thiols and disulfides were differentially labelled, and the protein levels were detected using immunoblot analysis. Further analysis was focused on light-reduced proteins. By the enrichment approach many well studied redox-regulated proteins were identified. Amongst those were fructose 1,6-bisphosphatase (FBPase) and sedoheptulose-1,7-bisphosphatase (SBPase) which have previously been described as thioredoxin system targeted enzymes. The redox regulated proteins identified in the current study were compared to several published, independent results showing redox regulated proteins in Arabidopsis leaves, root, mitochondria and specifically S-nitrosylated proteins. These proteins were excluded as potential new candidates but remain as a proof-of-concept to the enrichment experiments to be effective. Additionally, CSP41A and CSP41B proteins, which emerged from this study as potential targets of redox-regulation, were analyzed by Ribo-Seq. The active translatome study of csp41a mutant vs. wild-type showed most of the significant changes at end of the night, similarly as csp41b. Yet, in both mutants only several chloroplast-encoded genes were altered. Further studies of CSP41A and CSP41B proteins are needed to reveal their functions and elucidate the role of redox regulation of these proteins.},
  language  = {en}
}