TY  - JOUR
A1  - Chaykovska, Lyubov
A1  - Heunisch, Fabian
A1  - von Einem, Gina
A1  - Alter, Markus L.
A1  - Hocher, Carl-Friedrich
A1  - Tsuprykov, Oleg
A1  - Dschietzig, Thomas
A1  - Kretschmer, Axel
A1  - Hocher, Berthold
T1  - Urinary Vitamin D Binding Protein and KIM-1 Are Potent New Biomarkers of Major Adverse Renal Events in Patients Undergoing Coronary Angiography
JF  - PLoS one
N2  - Background Vitamin-D-binding protein (VDBP) is a low molecular weight protein that is filtered through the glomerulus as a 25-(OH) vitamin D 3/VDBP complex. In the normal kidney VDBP is reabsorbed and catabolized by proximal tubule epithelial cells reducing the urinary excretion to trace amounts. Acute tubular injury is expected to result in urinary VDBP loss. The purpose of our study was to explore the potential role of urinary VDBP as a biomarker of an acute renal damage. Method We included 314 patients with diabetes mellitus or mild renal impairment undergoing coronary angiography and collected blood and urine before and 24 hours after the CM application. Patients were followed for 90 days for the composite endpoint major adverse renal events (MARE: need for dialysis, doubling of serum creatinine after 90 days, unplanned emergency rehospitalization or death). Results Increased urine VDBP concentration 24 hours after contrast media exposure was predictive for dialysis need (no dialysis: 113.06 +/- 299.61ng/ml, n = 303; need for dialysis: 613.07 +/- 700.45 ng/ml, n = 11, Mean +/- SD, p < 0.001), death (no death during follow-up: 121.41 +/- 324.45 ng/ml, n = 306; death during follow-up: 522.01 +/- 521.86 ng/ml, n = 8; Mean +/- SD, p < 0.003) and MARE (no MARE: 112.08 +/- 302.00ng/ml, n = 298; MARE: 506.16 +/- 624.61 ng/ml, n = 16, Mean +/- SD, p < 0.001) during the follow-up of 90 days after contrast media exposure. Correction of urine VDBP concentrations for creatinine excretion confirmed its predictive value and was consistent with increased levels of urinary Kidney Injury Molecule1 (KIM-1) and baseline plasma creatinine in patients with above mentioned complications. The impact of urinary VDBP and KIM-1 on MARE was independent of known CIN risk factors such as anemia, preexisting renal failure, preexisting heart failure, and diabetes. Conclusions Urinary VDBP is a promising novel biomarker of major contrast induced nephropathy-associated events 90 days after contrast media exposure.
Y1  - 2016
U6  - https://doi.org/10.1371/journal.pone.0145723
SN  - 1932-6203
VL  - 11
PB  - PLoS
CY  - San Fransisco
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Nagl, Britta
A1  - Loui, Andrea
A1  - Raila, Jens
A1  - Felderhoff-Mueser, Ursula
A1  - Obladen, Michael
A1  - Schweigert, Florian J.
T1  - Urinary vitamin A excretion in very low birth weight infants
N2  - Vitamin A (VA) deficiency in very low birth weight (VLBW) infants is associated with an increased risk for disorders related to kidney and lung maturation and function. VA losses through increased urinary retinol (ROH) excretion might contribute to this deficiency risk. The mechanism accounting for ROH loss in the urine has not yet been clarified. The aim of this study was to assess the excretion of ROH, retinol-binding protein 4 (RBP4) and transthyretin (TTR) in urine from VLBW infants in comparison with that in term infants in relation to kidney function. Urine specimens were collected from 15 VLBW infants (birth weight < 1,500 g) as well as from 20 term infants during the first 2 days after birth. ROH in urine was detectable in 14 of the 15 VLBW infants at a median concentration of 234 nmol/g creatinine. In the group of term infants, 17 of the 20 excreted ROH, but at an approximately five-times lower concentration (P<0.001). Excretion of RBP4 and TTR was also much higher in VLBW infants (both P<0.001). The urinary ROH excretion in VLBW infants may be related to the impaired tubular handling of its carrier proteins RBP4 and TTR. Thus, ROH excretion might contribute to an increased risk of VA deficiency, especially in VLBW infants.
Y1  - 2009
UR  - http://www.springerlink.com/content/100382
U6  - https://doi.org/10.1007/s00467-008-0965-0
SN  - 0931-041X
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Heunisch, Fabian
A1  - von Einem, Gina
A1  - Alter, Markus L.
A1  - Weist, Andreas
A1  - Dschietzig, Thomas
A1  - Kretschmer, Axel
A1  - Hocher, Berthold
T1  - Urinary ET-1 excretion after exposure to radio-contrast media in diabetic patients and patients with preexisting mild impaired renal function
JF  - Life sciences : molecular, cellular and functional basis of therapy
N2  - Aims: Contrast media-induced nephropathy (CIN) is associated with increased morbidity and mortality. The renal endothelin system has been associated with disease progression of various acute and chronic renal diseases. However, robust data coming from adequately powered prospective clinical studies analyzing the short and long-term impacts of the renal ET system in patients with CIN are missing so far. We thus performed a prospective study addressing this topic.
 Main methods: We included 327 patients with diabetes or renal impairment undergoing coronary angiography. Blood and spot urine were collected before and 24 h after contrast media (CM) application. Patients were followed for 90 days for major clinical events like need for dialysis, unplanned rehospitalization or death.
 Key findings: The concentration of ET-1 and the urinary ET-1/creatinine ratio decreased in spot urine after CM application (ET-1 concentration: 0.91 +/- 1.23pg/ml versus 0.63 +/- 1.03pg/ml, p<0.001; ET-1/creatinine ratio: 0.14 +/- 0.23 versus 0.09 +/- 0.19, p<0.001). The urinary ET-1 concentrations in patients with CIN decreased significantly more than in patients without CIN (-0.26 +/- 1.42pg/ml vs. -0.79 +/- 1.69pg/ml, p=0.041), whereas the decrease of the urinary ET-1/creatinine ratio was not significantly different (non-CIN patients: -0.05 +/- 0.30; CIN patients: -0.11 +/- 0.21, p=0.223). Urinary ET-1 concentrations as well as the urinary ET-1/creatinine ratio were not associated with clinical events (need for dialysis, rehospitalization or death) during the 90day follow-up after contrast media exposure. However, the urinary ET-1 concentration and the urinary ET-1/creatinine ratio after CM application were higher in those patients who had a decrease of GFR of at least 25% after 90days of follow-up.
 Significance: In general the ET-1 system in the kidney seems to be down-regulated after contrast media application in patients with moderate CIN risk. Major long-term complications of CIN (need for dialysis, rehospitalization or death) are not associated with the renal ET system. (C) 2014 The Authors. Published by Elsevier Inc. This is an open access article under the CC BY-NC-ND license.
KW  - Urinary ET-1
KW  - Clinical study
KW  - Radiocontrast media-induced nephropathy
KW  - Kidney
Y1  - 2014
U6  - https://doi.org/10.1016/j.lfs.2013.12.233
SN  - 0024-3205
SN  - 1879-0631
VL  - 118
IS  - 2
SP  - 440
EP  - 445
PB  - Elsevier
CY  - Oxford
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Chaykovska, Lyubov
A1  - Heunisch, Fabian
A1  - von Einem, Gina
A1  - Hocher, Carl-Friedrich
A1  - Tsuprykov, Oleg
A1  - Pavkovic, Mira
A1  - Sandner, Peter
A1  - Kretschmer, Axel
A1  - Chu, Chang
A1  - Elitok, Saban
A1  - Stasch, Johannes-Peter
A1  - Hocher, Berthold
T1  - Urinary cGMP predicts major adverse renal events in patients with mild renal impairment and/or diabetes mellitus before exposure to contrast medium
JF  - PLoS one
N2  - Background The use of iodine-based contrast agents entails the risk of contrast induced nephropathy (CIN). Radiocontrast agents elicit the third most common cause of nephropathy among hospitalized patients, accounting for 11-12% of cases. CIN is connected with clinically significant consequences, including increased morbidity, prolonged hospitalization, increased risk of complications, potential need for dialysis, and increased mortality rate. The number of in hospital examinations using iodine-based contrast media has been significantly increasing over the last decade. In order to protect patients from possible complications of such examinations, new biomarkers are needed that are able to predict a risk of contrast-induced nephropathy. Urinary and plasma cyclic guanosine monophosphate (cGMP) concentrations are influenced by renal function. Urinary cGMP is primarily of renal cellular origin. Therefore, we assessed if urinary cGMP concentration may predict major adverse renal events (MARE) after contrast media exposure during coronary angiography. Methods Urine samples were prospectively collected from non-randomized consecutive patients with either diabetes or preexisting impaired kidney function receiving intra-arterial contrast medium (CM) for emergent or elective coronary angiography at the Charite Campus Mitte, University Hospital Berlin. Urinary cGMP concentration in spot urine was analyzed 24 hours after CM exposure. Patients were followed up over 90 days for occurrence of death, initiation of dialysis, doubling of plasma creatinine concentration or MARE. Results In total, 289 consecutive patients were included into the study. Urine cGMP/creatinine ratio 24 hours before CM exposure expressed as mean +/- SD was predictive for the need of dialysis (no dialysis: 89.77 +/- 92.85 mu M/mM, n = 277; need for dialysis: 140.3 +/- 82.90 mu M/mM, n = 12, p = 0.008), death (no death during follow-up: 90.60 +/- 92.50 mu M/mM, n = 280; death during follow-up: 169.88 +/- 81.52 mu M/mM, n = 9; p = 0.002), and the composite endpoint MARE (no MARE: 86.02 +/- 93.17 mu M/mM, n = 271; MARE: 146.64 +/- 74.68 mu M/mM, n = 18, p<0.001) during the follow-up of 90 days after contrast media application. cGMP/creatinine ratio stayed significantly increased at values exceeding 120 pM/mM in patients who developed MARE, required dialysis or died. Conclusions Urinary cGMP/creatinine ratio >= 120 mu M/mM before CM exposure is a promising biomarker for the need of dialysis and all-cause mortality 90 days after CM exposure in patients with preexisting renal impairment or diabetes.
Y1  - 2018
U6  - https://doi.org/10.1371/journal.pone.0195828
SN  - 1932-6203
VL  - 13
IS  - 4
PB  - PLoS
CY  - San Fransisco
ER  - 
TY  - THES
A1  - Mühlenbruch, Kristin
T1  - Updating the german diabetes risk score - model extensions, validation and reclassification
Y1  - 2013
CY  - Potsdam
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Raila, Jens
A1  - Buchholz, Ingeborg
A1  - Schweigert, Florian J.
T1  - Untersuchungen zur Vitamin-A-Bindung im Harn von Hunden
Y1  - 1997
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Kerti, A.
A1  - Baumane, Anita
A1  - Buchholz, Ingeborg
A1  - Schweigert, Florian J.
T1  - Untersuchungen zur Verteilung von Vitamin A im Reproduktionstrakt der Wachtel, Coturnix coturnix japonica
Y1  - 1997
ER  - 
TY  - THES
A1  - Herbst, Uta
T1  - Untersuchungen zur In-vitro-Zelltransformation in Dickdarmepithelzellen des Menschen und Dünndarmephithelzellen der Ratte durch Benzo(c)phenanthren-3,4-dihydrodiol-1,2-epoxide
Y1  - 2012
CY  - Potsdam
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Mazurek, Nicole
T1  - Untersuchungen zur Genexpression und Differenzierung muriner embryonaler Stammzellen in vitro zur Prädiktion eines embryotoxischen Potentials ausgewählter Chemikalien
T1  - Investigations for gene expression and differentiation of murine embryonic stem cells in vitro to predict the embryotoxic potential of selected chemicals
N2  - Der Embryonale Stammzelltest (EST) ist ein validierter In-vitro-Embryotoxizitätstest, der zur Untersuchung embryotoxischer Wirkungen von Chemikalien eingesetzt werden kann. Während des zehntägigen Differenzierungsassays differenzieren sich die pluripotenten murinen embryonalen Stammzellen (ES-Zellen) der Linie D3 in vitro in spontan kontrahierende Herzmuskelzellen. Dabei rekapitulieren sie Prozesse der frühen Embryogenese in vivo. Ein Zytotoxizitätsassay mit D3-Zellen und ausdifferenzierten, adulten 3T3-Maus-Fibroblasten dient der Ermittlung allgemeiner zytotoxischer Effekte und unterschiedlicher Sensitivitäten beider Zelllinien. Somit basiert der EST auf den beiden wichtigsten Mechanismen pränataler Toxizität, der Störung der Differenzierung und der Zytotoxizität. Ziel dieser Arbeit war es, mit Hilfe des EST das embryotoxische Potential der vier Chemikalien Trichostatin A (TSA), Methylazoxymethanolacetat (MAMac), Natriumdodecylsulfat (SDS) und Benzoesäure (BA) abzuschätzen. Dazu wurde mikroskopisch ermittelt, bei welcher Testsubstanzkonzentration in 50 % der während der In-vitro-Differenzierung gebildeten Embryonalkörperchen die Kardiomyozytendifferenzierung inhibiert wird (ID50). Außerdem wurde die halbmaximale Hemmkonzentration des Zellwachstums auf die beiden Zelllinien bestimmt (IC50D3 bzw. IC503T3). Als Erweiterung dieses konventionellen EST wurden mittels quantitativer Real Time-PCR an den Tagen 5, 7 und 10 der Differenzierung zusätzlich Genexpressionsanalysen etablierter herzmuskelspezifischer Markergene (Mesoderm Posterior 1, Tag 5; Myosin light chain 1, Tag 7 und 10) durchgeführt. Deren Expression korreliert in den ES-Zellen mit der embryonalen Herzdifferenzierung in vivo und kann zur Ermittlung der von der Prüfsubstanz hervorgerufenen halbmaximalen Hemmung der Genexpression in den Kardiomyozyten (IC50 Exp) herangezogen werden. Um letztlich embryotoxische Effekte in vivo auf Grundlage der ermittelten In-vitro-Daten abschätzen zu können, wurden die ermittelten Parameter mittels eines für den EST empirisch abgeleiteten mathematischen Prädiktionsmodells (PM) zur Klassifizierung der Testsubstanzen als nicht, schwach oder stark embryotoxisch herangezogen. Für jede der Substanzen waren die ermittelten Halbhemmkonzentrationen in den überwiegenden Fällen vergleichbar und führten unter Verwendung des PMs im konventionellen und im molekularen EST zu deren identischer Klassifizierung. TSA wurde als „stark embryotoxisch“ klassifiziert und beeinflusste insbesondere das Differenzierungspotential der ES-Zellen. Das als „schwach embryotoxisch“ klassifizierte SDS wirkte auf die D3-Zellen stärker differenzierungsinhibierend als zytotoxisch, hemmte jedoch das Wachstum der 3T3-Zellen bereits in deutlich niedrigeren Konzentrationen. MAMac und BA wurden als „nicht embryotoxisch“ klassifiziert. Bei ihnen stand die zytotoxische Wirkung deutlich im Vordergrund. Diese Prädiktionen stimmten mit In-vivo-Befunden überein, was von der Stabilität und der Brauchbarkeit der im konventionellen und molekularen EST ermittelten Parameter zeugte. Einzige Ausnahme war das als Entwicklungsneurotoxin in vivo bekannte MAMac. Da der EST auf mesodermaler Differenzierung basiert, können spezifische Effekte auf neuronale Entwicklungsprozesse offenbar nicht vollständig erfasst werden. Substanzkonzentrationen, die sich als differenzierungsinhibierend auf die morphologische Kardiomyozytendifferenzierung erwiesen haben, führten auch zu einer messbaren Repression der herzmuskelspezifischen Genexpression. Dabei erwies sich die IC50 Exp als ebenso sensitiv wie die konventionellen Parameter und als nutzbringende Ergänzung zu diesen, da sie bereits nach 5 bzw. 7 Tagen der In-vitro-Differenzierung eine mit dem mikroskopischen Parameter übereinstimmende Einschätzung des embryotoxischen Potentials der Chemikalien in vivo ermöglichte. Genexpressionsanalysen weiterer differenzierungsspezifischer Gene können zusätzlich zur Aufklärung zu Grunde liegender Mechanismen der Embryotoxizität von Testsubstanzen dienen. Somit kann der EST durch die Vorteile der Stammzelltechnologie und der Genexpressionsanalyse als neues prädiktives Screening-Instrument zur frühzeitigen Detektion embryotoxischer Substanzeffekte in der pharmazeutischen und chemischen Industrie genutzt werden.
N2  - The embryonic stem cell test (EST) represents a validated in vitro embryotoxicity test that can be utilised for investigations of embryotoxic effects of chemical substances. During the 10-day differentiation assay the pluripotent murine embryonic stem cells (ES cells) of the D3 line differentiate in vitro into spontaneously beating cardiac muscle cells that can be observed microscopically. Thereby, ES cells recapitulate processes of early embryogenesis in vivo. A cytotoxicity assay with D3 cells as well as differentiated, adult 3T3 mouse fibroblasts is used to determine general cytotoxic effects and to consider differences in the sensitivity of both cell lines. Hence the EST is based on the two most important mechanisms of prenatal toxicity, such as inhibition of differentiation and cytotoxicity. The aim of the presented work consisted in the evaluation of the embryotoxic potential of the four chemicals trichostatin A (TSA), methylazoxymethanolacetate (MAMac), sodium dodecyl sulfate (SDS) and benzoic acid (BA) by means of the EST. For this purpose the concentration of the test substance that causes an inhibition of cardiomyocyte differentiation in 50 % of the embryoid bodies which are formed during the in vitro differentiation (ID50-value) and the halfmaximal inhibiting concentration of cell proliferation of D3 and 3T3 cell lines (IC50D3 and IC503T3) were determined. As extension of this conventional EST, the effect of test substances was investigated at the molecular level by gene expression analyses of cardiac specific genes (Mesoderm Posterior 1, day 5; Myosin light chain 1, day 7 and 10). Their expression in ES cells correlates with the embryonic heart differentiation in vivo. Quantitative Real Time-PCR gene expression analysis was used to determine the halfmaximal inhibition of the cardiomyocyte gene expression (IC50 Exp) caused by the test compound. To predict embryotoxic effects in vivo from the determined in vitro data, these parameters were used for the classification of the test chemicals as non, weak or strong embryotoxic via a mathematical prediction model (PM). In the majority of cases comparable halfmaximal inhibiting concentrations were calculated in the conventional and molecular EST that resulted in the identical classification of the tested chemicals concerning their embryotoxic potential. TSA was estimated as “strongly embryotoxic” and affected particularly the differentiation potential of the ES cells. SDS was classified as “weakly embryotoxic” and acted by inhibiting the differentiation of D3 cells at concentrations lower than cytotoxic concentrations but already repressed the growth of the 3T3 cells in significantly lower ranges. As to MAMac and BA that were classified as “non-embryotoxic” the cytotoxic effects on both cell lines predominated. These predictions were consistent with in vivo findings that testifies the stability and the usefulness of the parameters used in the conventional and molecular EST. MAMac, which is known as a developmental neurotoxin in vivo, represented the single exception. Its misclassification as compared to in vivo data may originate from the limitations of the model system that is based on mesodermal differentiation. Thus, specific effects on neuronal developmental processes obviously cannot be detected completely. Gene expression analysis showed that test substance concentrations which were proved to be inhibiting on the morphological differentiation of cardiomyocytes caused a repression of cardiac-specific marker gene expression as well. Thereby, IC50 Exp-values proved to be just as sensitive as the conventional parameters and can provide valuable and supportive data. They allowed a prediction of the embryotoxic potential of the chemicals in vivo already at day 5 and day 7 of in vitro differentiation. Moreover, gene expression analysis of appropriate differentiation specific genes could be used to investigate mechanisms that are responsible for embryotoxic properties of the test compounds. Thus, the EST is considered to represent a new, predictive screening test especially in the pharmaceutical industry to detect the embryotoxic potential of chemical compounds early in the process of compound development.
KW  - Embryonaler Stammzelltest (EST)
KW  - D3-Zellen
KW  - Differenzierungsassay
KW  - Zytotoxizitätsassay
KW  - Genexpressionsanalysen (qRT-PCR)
KW  - embryonic stem cell test (EST)
KW  - D3 cells
KW  - differentiation assay
KW  - cytotoxicity assay
KW  - gene expression analysis (qRT-PCR)
Y1  - 2007
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-68912
ER  - 
TY  - THES
A1  - Fuchs, Iris Judith
T1  - Untersuchungen zur chemischen Transformation von intestinalen Epithelzellen der Ratte und des Menschen durch 2-Hydroxyamino-1-methyl-6-phenylimidazo(4,5-b)pyridin
T1  - Investigations to chemical transformation of rat and human intestinal epithelial cells by 2-hydroxyamino-1-methyl-6-phenylimidazo(4,5-b)pyridine
N2  - Die Zahl der Kolonkarzinome in den westlichen Industrieländern steigt in den letzten Jahren stetig an. Zu den Verbindungen, die mit der Zubereitung der Nahrung entstehen, mit ihr aufgenommen werden und die Kolonkanzerogenese möglicherweise begünstigen, gehört das heterozyklische aromatische PhIP, das bei der Erhitzung proteinreicher Nahrungsmittel entsteht. Neben zahlreichen Fütterungsversuchen an Nagern existieren auch Zellkulturmodelle zur Untersuchung der molekularen Mechanismen der PhIP-induzierten Kolonkanzerogenese. Die chemische Transformation von Zellen sollte durch wiederholte Exposition gegenüber dem hydroxylierten Metaboliten des Kanzerogens (N2-OH-PhIP) erzielt werden. Es wurden IEC-18-Zellen der Ratte und HCEC-Zellen des Menschen zur Untersuchung verwendet. Die Behandlung der IEC-18-Zellen führt nach 25 Behandlungszyklen mit Konzentrationen von 5 bis 20 µM nicht zur Transformation der Zellen. Die Anwesenheit von N2-OH-PhIP führt zu einer zehnfach erhöhten Induktion der GST-Aktivität, insbesondere der Untereinheiten GST-A1, -A3, -Pi und -T2, die für die effiziente Detoxifizierung des N-Acetoxy-Metaboliten vom N2-OH-PhIP verantwortlich sind. Bereits nach drei Behandlungen mit 1,5 µM N2-OH-PhIP konnte eine maligne Transformation der HCEC-Zellen erzielt werden. Die Zellen zeigten die charakteristischen Zeichen der Transformation: veränderte Wachstumseigenschaften wie klonales dreidimensionales Zellwachstum („pilling up“), Hemmung der Zell-Zell-Kontaktinhibierung, verkürzte Populationsverdopplungszeiten und tumorigene und metastasierende Eigenschaften. Außerdem exprimierten die N2-OH-PhIP-exponierten humanen Kolonzellen mit steigender Anzahl der Behandlungen größere Mengen des trunkierten APC-Proteins. Die bekannten PhIP-spezifischen Mutationen im APC-Gen resultieren in der Expression eines trunkierten Proteinproduktes und werden als frühe Ereignisse in der Kolonkanzerogenese betrachtet. Die zusammenfassende Betrachtung aller Ergebnisse zeigt, dass die IEC-18-Zelllinie zur chemischen Transformation durch N2-OH-PhIP ungeeignet ist. Dagegen wurde erstmalig eine vollständige chemische Transformation von Humandickdarmepithelzellen in vitro durch Exposition der humanen Kolonepithelzelllinie HCEC gegenüber dem Kolonkarzinogen N2-OH-PhIP erzielt.
N2  - In the last few years a strong increase in the incidence of colorectal cancer has been observed. As to the specific components in processed food responsible for the induction of colon cancerogenesis , it has been suggested that heterocyclic aromatic amines (HAA), e.g. the most abundant HAA 2-amino-1-methyl-6-phenylimidazo[4,5-b]pyridine (PhIP), which is formed in protein rich food, when it is cooked at high temperatures or over an open flame, might be involved in this process. Whereas a number of in vivo-models to study PhIP-mediated colon carcinogenesis are known, only a limited number of cell culture systems to study the HAA-mediated transformation of intestinal epithelial cells do in fact exist. In the present study IEC-18 cells (rat intestinal epithelial cells) and HCEC cells (human colon epithelial cells) were incubated with N2-OH-PhIP, the N-hydroxylated metabolite of PhIP. The IEC-18 cells could not be transformed despite 25 treatment cycles with 5 to 20 µM N2-OH-PhIP. This might be due to the fact that GST activity as well as the expression of the GST -A1, -A3, -Pi and -T2 units, which are responsible for the detoxication of the N-acetoxy derivative of PhIP were strongly induced by N2-OH-PhIP. In contrast, HCEC cells were malignantly transformed when exposed three times to 1.5 µM N2-OH-PhIP. The chemically-treated cells showed a reduced population doubling time, they lost cell-cell contact inhibition and started pilling up. Furthermore, if HCEC cells were injected subcutaneously into SCID mice tumors developed at the site of injection in all animals tested. The transformed HCEC cells also express high amounts of truncated APC protein, which in vivo appears at an early stage of colon cancerogenesis. Taken together, it has been shown that IEC-18 cells are not suitable for chemical transformation studies with the HAA metabolite N2-OH-PhIP. For the first time it has been shown that the HAA metabolite N2-OH-PhIP is indeed able to malignantly transform human colon epithelial cells in vitro.
KW  - maligne Transformation
KW  - Kolonkrebs
KW  - heterozyklische aromatische Amine
KW  - intestinale Epithelzellen
KW  - colorectal cancer
KW  - heterocyclic aromatic amines
KW  - intestinal epithelial cells
KW  - malignant transformation
Y1  - 2006
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-11807
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Raila, Jens
A1  - Bok, V.
A1  - Buchholz, Ingeborg
A1  - Schweigert, Florian J.
T1  - Untersuchungen zum Vitamin-A-Stoffwechsel der Niere des Hundes
Y1  - 1997
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Steinhagen, Beate
A1  - Siemann, A.
A1  - Büscher, Ulrich
A1  - Dudenhausen, Joachim W.
A1  - Schweigert, Florian J.
T1  - Untersuchungen zum Transfer von Carotinoiden aus dem Plasma in die Follikelflüssigkeit der Frau
Y1  - 2000
ER  - 
TY  - THES
A1  - Herles, Claudia
T1  - Untersuchungen zum enzymatischen Abbau ausgewählter Flavanoide durch Eubacterium ramulus
Y1  - 2003
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Bok, V.
A1  - Schweigert, Florian J.
T1  - Untersuchungen zum Einfluß unterschiedlicher Vitamin A-Gehalte im Futter auf die Konzentration von Vitamin A im Plasma und die Ausscheidungen von Vitamin A über den Harn von Hunden
Y1  - 1997
ER  - 
TY  - THES
A1  - Gehrke, Janin
T1  - Untersuchungen zu tanninbindenden Speichelproteinen des Rehs und anderer Wiederkäuer
T1  - Investigation of tannin binding salivary proteins of roe deer and other ruminants
N2  - Am Beispiel der Wiederkäuer wurde unter Zuhilfenahme von biochemischen und molekularbiologischen Methoden die Adaptation von Pflanzenfressern (Herbivoren) an pflanzliche Sekundärmetabolite wie z.B. Tannine untersucht. Tannine können in nicht an ihren Verzehr adaptierten Spezies durch ihr Proteinbindungsvermögen die Nahrungsverwertung und damit Wachstum und Gesundheit des Pflanzenfressers beeinträchtigen (antinutritive Wirkung).  Einige Wiederkäuerarten wie z.B. das Reh (Capreolus capreolus) haben in ihrem Nahrungsspektrum viele stark tanninhaltige Pflanzen, leiden aber nicht unter den erwähnten postdigestiven Konsequenzen. Eine Möglichkeit, die antinutritive Wirkung von Tanninen zu neutralisieren, besteht in der Produktion tanninbindender Speichelproteine.  Der Speichel verschiedener Wiederkäuerarten wurde auf das Vorhandensein tanninbindender Proteine untersucht. Diese Arten wurden so ausgewählt, dass alle drei Ernährungstypen (Konzentratselektierer, Intermediärtyp, Gras- und Rauhfutterfresser) in den Vergleich eingeschlossen werden konnten. Als Referenzspezies wurde der Konzentratselektierer Reh herangezogen. Die Speichelproteine des Rehs und die der Intermediärtypen (Rentier, Rangifer tarandus; Damhirsch, Cervus dama; Moschusochse, Ovibos moschatus) banden ungefähr doppelt so effektiv an hydrolysierbare Tannine (Tanninsäure), wie die der untersuchten Gras- und Rauhfutterfresser (Rind, Bos taurus; und Mufflon, Ovis orientalis musimon). Diese Abstufung zeigte sich auch bei der Untersuchung der Bindung an kondensierte Tannine (Quebracho). Eine Ausnahme stellte Mufflonspeichel dar, dieser band ebenso gut an Quebracho wie die Speichelproteine der anderen Ernährungstypen. Über eine Aminosäuretotalanalyse konnte festgestellt werden, dass der Speichel einiger untersuchter Wiederkäuerarten prolinreiche Proteine (PRPs) enthielt. Unter Ausnutzung ihrer Trichloressigsäure (TCA)-Löslichkeit wurden diese angereichert und genauer untersucht. Die Analyse der TCA-löslichen Speichelproteine der Konzentratselektierer (Reh, Elch) ergab einen relativen Prolingehalt von über 35 %, während beim Moschusochsen noch 29 % gemessen wurden. In Damhirsch- und Rinderspeichel wurden keine prolinreichen Proteine gefunden. Für die TCA-löslichen Speichelproteine des Rehs konnte eine hohe Tanninbindungskapazität nachgewiesen werden. Diese banden 24 - 30 x effektiver an Tannine als die TCA-löslichen Speichelproteine des Rindes. Die Tanninbindungskapazitäten der TCA-löslichen Speichelproteine von Moschusochse und Damhirsch waren ebenfalls höher als die des Rindes, aber niedriger als die des Rehs.  Die Kohlenhydrat-Analyse der TCA-löslichen Speichelproteine des Rehs erbrachte, dass es sich bei ihnen um Glykoproteine handelt. Mittels Gelfiltration und zweidimensionaler Polyacrylamidgelektrophorese konnten fünf Proteingruppen mit Molekulargewichten zwischen 15 und 50 kd sowie isoelektrischen Punkten zwischen 4,0 und 8,2 detektiert werden.  Von 15 dieser Proteine konnten die N-terminalen Aminosäuresequenzen ermittelt werden. Ausgehend von diesen Informationen wurden Reh-PRP spezifische mRNAs isoliert und partiell sequenziert. Die meisten dieser Fragmente hatten eine gemeinsame 18 Aminosäuren lange C-terminale Sequenz PPPEEQPEE/QSPDEE/DSPSE.  Die Suche nach Übereinstimmungen der analysierten Sequenzen mit anderen Säugetier-PRPs in der Genbank ergab keine sinnvollen Ähnlichkeiten. Die Ergebnisse können zu Informationen über tanninbindende Proteine anderer Wiederkäuer führen. Die Sequenzinformationen stellen einen Ausgangspunkt bei der Analyse der evolutiven Zusammenhänge der Cerviden dar.
N2  - Investigation of tannin binding salivary proteins of roe deer and other ruminants:  In this work the adaptation of herbivores to plant secondary metabolites was investigated with help of biochemical and molecular biological methods. In unadapted species plant secondary metabolites as tannins can reduce food digestibility and thus diminish growth rate and health status (antinutritive action). Tannins act through its astringency, that means the high capacity to bind proteins, other macromolecules and metal ions. Some ruminant species feed on tannin containing plant but do not suffer from the mentioned nutritive consequences. The production of tannin binding proteins is one possible adaptation mechanism to neutralize the effects of the tannins. Saliva of six different ruminant species was investigated for the presence of tannin binding proteins. All three feeding types (concentrate selector, intermediate type and grass and roughage eater) were included in the comparison.  Salivary proteins from roe deer (Capreolus capreolus, concentrate selector) and from the intermediate feeding types (rein deer, Rangifer tarandus; fallow deer, Cervus dama; musk ox, Ovibos moschatus) bound twice as effective to hydrolysable tannins (tannic acid) as those from the investigated grass and roughage eaters (cattle, Bos taurus; moufflon, Ovis orientalis). This differentiation could also be observed investigating the binding capacities to condensed tannins (quebracho) except for moufflon. Moufflon salivary proteins bound with the same intensity to quebracho as the salivary proteins from the other feeding types. Proline rich proteins (PRPs) could be accumulated from roe deer, moose and musk ox saliva by use of its solubility properties in 5 % trichloro acetic acid (TCA). Roe deer and moose TCA soluble salivary proteins contained more than 35 %, musk ox proteins 29 % proline. In fallow deer and cattle saliva PRPs could not be detected. A tannin binding assay demonstrated for the TCA soluble salivary proteins from roe deer, musk ox and fallow deer but not from cattle, that they are able to bind tannins. Roe deer salivary proteins bound 24 to 30 more effective to tannins as cattle proteins. Tannin binding capacity of the proteins from musk ox and fallow deer saliva was higher as those from cattle but lower as those from roe deer. For further analysis of ruminant tannin binding proteins we chose roe deer as reference species. Carbohydrate analysis of TCA soluble proteins from roe deer saliva showed that they were glycoproteins. With help of gel filtration and two dimensional polyacrylamid gel electrophoresis five proteins groups with molecular weights from 15 to 50 kd and isoelectric points from 4.0 to 8.2 could be detected. N-terminal amino acid sequences of 15 of the roe deer salivary TCA soluble proteins were determined by Edmann degradation. This information led to partially sequenced roe deer PRP specific cDNA. An 18 amino acid long C-terminal sequence was common in most of the clones. The obtained roe deer PRP sequences did not match with known mammalian PRP sequences from data banks.  The finding in this work can lead to information about salivary tannin binding proteins in other ruminants. The sequence information represent a starting-point for the investigation of cervid evolution.
KW  - Speichel
KW  - tanninbindende Speichelproteine
KW  - prolinreiche Proteine
KW  - Wiederkäuer
KW  - Reh
KW  - saliva
KW  - tannin binding salivary proteins
KW  - proline rich proteins
KW  - ruminant
KW  - roe deer
Y1  - 2002
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-0000444
ER  - 
TY  - THES
A1  - Dokas, Janine
T1  - Untersuchung zur Rolle von Tbc1d1 im Stoffwechsel anhand von Mausmodellen
Y1  - 2012
CY  - Potsdam
ER  - 
TY  - THES
A1  - Bernhardt, Ulrike
T1  - Untersuchung zur Rolle von Adapterprotein-Komplexen im Targeting der Glucosetransporter GLUT8 und GLUT4
Y1  - 2008
ER  - 
TY  - THES
A1  - Döcke, Stephanie
T1  - Untersuchung von ausgewählten pathogenetischen Signalwegen der humanen nicht-alkoholischen Fettlebererkrankung
Y1  - 2013
CY  - Potsdam
ER  - 
TY  - THES
A1  - Machowetz, Anja
T1  - Untersuchung kardioprotektiver Wirkungen des Olivenöles und seiner phenolischen Komponenten in einer Gruppe gesunder deutscher Männer
T1  - Cardioprotective effects of olive oil and its phenolic compounds in healthy German men
N2  - "Untersuchung kardioprotektiver Wirkungen des Olivenöles und seiner phenolischen Komponenten in einer Gruppe gesunder deutscher Männer"  EINLEITUNG: Epidemiologische Daten belegen, dass die mediterrane Ernährung mit einer niedrigen Inzidenz an mit oxidativen Stress assoziierten kardiovaskulären Erkrankungen einhergeht. Dabei wird vor allem dem Olivenöl, als Hauptfettlieferant in der mediterranen Ernährung, eine kardioprotektive Wirkung zugesprochen. Olivenöl zeichnet sich neben dem hohen Gehalt an einfach ungesättigten Fettsäuren (MUFA) durch ein reichhaltiges Spektrum an phenolischen Verbindungen aus, deren antioxidative Wirkung bereits zahlreichen in in vitro Studien beschrieben wurde. Demnach könnte der Verzehr von phenolreichem Olivenöl auch in vivo vor oxidativen Schädigungen schützen und somit das Risiko für kardiovaskuläre Erkrankungen senken. ZIELSTELLUNG: Untersuchung der kardioprotektiven Wirkung von Olivenöl und seiner phenolischen Komponenten in einer Gruppe gesunder deutscher Männer. METHODE: Dazu wurde eine randomisierte cross-over doppelt-verblindete Interventionsstudie an 70 gesunden Männern zwischen 20 - 60 Jahren im Raum Berlin-Brandenburg durchgeführt. In jeweils drei dreiwöchigen Interventionsphasen konsumierten die Probanden täglich 25 ml natives (phenolreich), gemischtes (mittlerer Phenolgehalt) und raffiniertes (annähernd phenolfrei) Olivenöl, was sich ausschließlich im Gehalt an phenolischen Verbindungen unterschied. Das Olivenöl sollte dabei die gewöhnlich verzehrten Fette ersetzen. Die Interventionsphasen waren durch zweiwöchige Wash out-Phasen unterbrochen. Die Erhebung der Blutlipide, Biomarker der Lipidperoxidation und endogene Antioxidantien erfolgte zu Studienbeginn sowie zu Beginn und Ende jeder Verzehrsperiode.ERGEBNISSE: Bei den Blutlipiden sowie den Biomarkern der Lipidperoxidation und den endogenen Antioxidantien konnte keine signifikante Veränderung in Abhängigkeit vom Phenolgehalt der applizierten Olivenöle nachgewiesen werden. Einzig die Glutathion-Reduktase-Aktivität stieg mit zunehmendem Gehalt an phenolischen Verbindungen (pTrend = 0,041). Unabhängig von der Konzentration der Phenole im Olivenöl wurde bei den Probanden durch den Olivenölverzehr eine Senkung von Gesamtcholesterol (p = 0,007) und Triglyzeride (p = 0,013) im Serum erzielt. Diese Wirkung geht einher mit einem gestiegenen MUFA-Anteil in der Ernährung aufgrund des Olivenölkonsums (p < 0,001). SCHLUSSFOLGERUNG: Die Hypothese, dass die Phenole im Olivenöl aufgrund ihrer in in vitro und Tierstudien beschriebenen antioxidativen Wirkung dem Olivenöl neben dem einzigartigen Fettsäureprofil eine zusätzliche kardioprotektive Wirkung bescheren, konnte in der vorliegenden Studie nicht gezeigt werden. Dennoch konnte durch den Olivenölverzehr und der damit einhergehenden Erhöhung des MUFA-Anteils in der Ernährung eine vorteilhafte Beeinflussung der Blutlipide erzielt werden. Obgleich Olivenöl nicht das vorwiegend verzehrte Fett in Deutschland darstellt, zeigten die befragten Probanden eine hohe Akzeptanz. Folglich könnte die Integration von Olivenöl in die habituelle Ernährung einen Beitrag zur Senkung des kardiovaskulären Erkrankungsrisikos leisten.
N2  - "Cardioprotective effects of olive oil and its phenolic compounds in healthy German men"  BACKGROUND: Epidemiological data show that the Mediterranean diet is related to a low incidence of oxidative stress associated cardiovascular diseases. In particular, olive oil, which is the most consumed alimentary fat in the Mediterranean diet, is discussed to be cardio protective. Besides its high monounsaturated fatty acid content olive oil contains a remarkable amount of phenolic compounds. Results from in vitro and animal studies suggest that these phenols are powerful antioxidants. Thus, consumption of olive oil phenols also could inhibit oxidative damage in vivo and therefore could reduce the risk of cardiovascular diseases.  OBJECTIVE: To investigate the cardioprotective effect of olive oil and its phenolic compounds in healthy German men.  METHODS: Therefore, a randomised, cross-over, double-blind intervention trial in 70 healthy men aged 20 - 60 years from the Berlin-Brandenburg area was conducted. Subjects were randomised for three periods of three weeks to replace their usually consumed fat by daily 25 ml of virgin (high-phenolic), common (medium-phenolic) and refined (low-phenolic) olive oil, which vary only in their content of phenolic compounds. Each intervention was separated by a two-week wash-out period. Blood lipids, lipid peroxidation biomarker and endogenous antioxidants were assessed at study baseline and the beginning and end of each intervention period.  RESULTS: In the total study population, blood lipids, biomarker of lipid peroxidation and endogenous antioxidants were not affected by the phenolic content of the olive oils administered. Solely, a concentration-dependent increase in glutathion-reductase activity could be observed (pTrend = 0.041). A significant reduction in serum total cholesterol (p = 0.007) and triglycerides (p = 0.013) after of olive oil consumption was assessed, which was independent from the content of phenolic compounds in the olive oil. This effect goes along with an increased monounsaturated fatty acids proportion in the habitual diet of the subjects as a result of the olive oil consumption (p < 0.001).  CONCLUSION: The hypothesis, that phenolic compounds in olive oil due to its antioxidative properties reported in in vitro and animal studies provide additional cardioprotective effects besides those attributed to its unique fatty acids profile could not be supported by this study. However, olive oil consumption exert beneficial effects on blood lipids, which could be ascribed to the increased monounsaturated fatty acid content in the diet. Even though olive oil is not the main source of fat in Germany, the interviewed participants showed a high acceptance. Thus, integration of olive oil into the habitual diet could contribute to a risk reduction in cardiovascular diseases among German men.
KW  - Olivenöl
KW  - Phenole
KW  - Kontrollierte klinische Studie
KW  - Kardiovaskuläre Krankheit
KW  - Oxidativer Stress
KW  - mediterrane Ernährung
KW  - Mediterranean Diet
Y1  - 2006
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-10432
ER  - 
TY  - THES
A1  - Schmidt, Antje
T1  - Untersuchung des Recyclings Kaede-fusionierter Corticotropin-Releasing-Factor Rezeptoren Typ 1
T1  - Use of Kaede-Fusions to Visualize Recycling of the Corticotropin-Releasing Factor Receptor Type 1
N2  - Aktivierte G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (GPCR) werden schnell desensitisiert, internalisiert und anschließend entweder lysosomal degradiert oder zur Plasmamembran (PM) recycelt. Zur Resensitisierung der Zellen tragen neben recycelten auch neusynthetisierte Rezeptoren bei. Die Überlagerung beider Prozesse erschwert die Untersuchung des Rezeptorrecyclings. In dieser Arbeit sollte mit Hilfe des photokonvertierbaren Fluoreszenzproteins Kaede eine Technik entwickelt werden, mit der es möglich ist Recycling- von Neusyntheseprozessen zu trennen und das Recycling von GPCR mikroskopisch in Echtzeit zu beobachten. Als Modellproteine wurden der Vasopressin-1a-Rezeptor V1aR (recycelnder Rezeptor), der Vasopressin-2-Rezeptor V2R (degradierter Rezeptor) und der Corticotropin-Releasing Factor-Rezeptor Typ 1 (CRF1R) verwendet, wobei bei Letzterem untersucht werden sollte, ob er nach Stimulation zur PM zurücktransportiert wird. Da Kaede als fluoreszierendes Protein mit den GPCR fusioniert wird, wurde zunächst überprüft, ob es die Eigenschaften der Rezeptoren verändert und generell für Transportstudien geeignet ist. Eventuell könnte die bereits publizierte Tetramerisierung von Kaede seine Anwendung verhindern oder erschweren. Mittels Fluoreszenz-Korrelationsspektroskopie konnte gezeigt werden, dass Kaede nicht tetramerisiert, wenn es an ein Membranprotein fusioniert ist. Außerdem konnte in in vitro- und Zellkulturexperimenten belegt werden, dass die native und die photokonvertierte Form von Kaede gleichermaßen stabil sind. Darüber hinaus zeigten Kaede-fusionierte GPCR sowohl in Kolokalisationsstudien als auch in Agonistbindungs- und Rezeptoraktivierungsexperimenten die gleichen Eigenschaften wie CFP- bzw. die unfusionierte Rezeptoren. Lediglich die Expression der Kaede-fusionierten Rezeptoren war geringer. Parallel wurde anhand der bereits publizierten Kaede-Struktur versucht, die Tetramerisierung des Proteins durch den Austausch interagierender Aminosäuren zu unterbinden. Die eingeführten Mutationen bewirkten aber eine Fehlfaltung des Proteins und damit den Verlust der Fluoreszenz. Da zuvor gezeigt werden konnte, dass Kaede-fusionierte Membranproteine nicht tetramerisieren und nicht die Eigenschaften der fusionierten Proteine verändern, war monomerisiertes Kaede zur Untersuchung des Rezeptorrecyclings nicht notwendig. Im zweiten Teil der Arbeit wurde mit Hilfe von Kaede-Fusionsproteinen und mikroskopischer Testsysteme das noch unbekannte Recyclingverhalten des CRF1R untersucht. Hierfür wurden die Kaede-fusionierten Rezeptoren in eukaryotischen Zellen exprimiert und mit Agonisten internalisiert. Die internalisierten Rezeptoren wurden in Endosomen selektiv mit UV-Strahlung photokonvertiert. Anschließend wurde der Transport der photokonvertierten Form verfolgt. Sowohl beim CRF1R als auch beim V1aR wurden Signale in der PM detektiert, beim V2R hingegen nicht. Dies zeigt, dass es sich beim CRF1R um einen recycelnden Rezeptor handelt. Die als Kontrolle eingesetzten Rezeptoren verhielten sich in diesem Experiment wie erwartet: Der V1aR wurde zur PM zurücktransportiert, der V2R nicht. Diese Ergebnisse konnten mit Hilfe biochemischer und durchflusscytometrischer Experimente bestätigt werden. Die Internalisierung des CRF1R verläuft Clathrin-vermittelt in Anwesenheit von β-Arrestin. Je nach Stabilität der β Arrestin-Interaktion unterscheidet man zwei Klassen von Rezeptoren: Klasse A-Rezeptoren interagieren transient mit β Arrestin und können recyceln. Im Gegensatz dazu gehen Klasse B-Rezeptoren eine stabile Interaktion mit β Arrestin ein und werden nach Internalisierung degradiert. In mikroskopischen Untersuchungen konnte für die aktivierten CRF1R und V1aR eine Rekrutierung von β Arrestin zur PM und eine transiente Interaktion mit β Arrestin gezeigt werden (Klasse A-Rezeptoren). Für den V2R wurde dagegen eine stabile Interaktion mit β Arrestin beobachtet (Klasse B-Rezeptor). Diese Daten stützen die Ergebnisse des Kaede-basierten Recyclingversuchs und zeigen, dass der CRF1R ein recycelnder Rezeptor ist. Ferner wurde untersucht, ob der CRF1R zu den schnell oder langsam recycelnden Rezeptoren zählt. Schnell recycelnde Rezeptoren werden direkt aus frühen Endosomen, langsam recycelnde hingegen über das Trans-Golgi-Netzwerk (TGN) bzw. über Recycling-Endosomen zur PM transportiert. Als Marker für das TGN oder die Recycling-Endosomen wurde Rab11 verwendet. In Kolokalisationsstudien konnte gezeigt werden, dass der CRF1R den langsam recycelnden Rezeptoren zugeordnet werden kann. Zusammenfassend konnte in dieser Arbeit belegt werden, dass Kaede als Fusionspartner für Membranproteine genutzt werden kann um deren Transport in Echtzeit zu studieren. Damit wurde erstmals eine mikroskopische Methode etabliert, die es erlaubt recycelnde von neusynthetisierten Rezeptoren zu unterscheiden. Mit Hilfe dieser Methode war es möglich zu zeigen, dass der CRF1R ein recycelnder Rezeptor ist.
N2  - Upon ligand binding and receptor activation, G protein-coupled receptors (GPCR) are rapidly desensitized, internalized and subsequently degraded in lysosomes or recycled back to the plasma membrane. Resensitization of the cell is enabled by both recycling receptors and newly synthesized receptors. The overlap of recycling and synthesis processes largely complicates the study of GPCR recycling mechanisms. One aim of this thesis was to develop a new microscopic technique for real-time visualization of GPCR recycling using the photoconvertible Kaede protein allowing to differentiate newly synthesized from recycling receptors. As model proteins, the V1aR (recycling receptor), the V2R (degraded receptor) and the CRF1R were used. In the case of the CRF1R, it was unknown whether this receptor recycles to the plasma membrane following agonist-promoted internalization. The study of the CRF1R recycling behaviour was another objective of this work. As the Kaede protein is fused C-terminally to the GPCRs, an influence on the pharmacological and trafficking properties of the receptors must be excluded. The previously published tetramerization of Kaede, for example, might hinder or even prevent its usability. To assess for the applicability of Kaede, fluorescence correlation spectroscopy experiments were performed and it was demonstrated that Kaede fused to membrane proteins cannot form tetramers in contrast to the soluble form. In vitro studies and experiments in cell culture revealed that both the native and the photoconverted Kaede are equally stable. Moreover Kaede-fused GPCR displayed the same pharmacological and trafficking properties as the untagged or CFP-tagged receptors. Only the expression levels of the Kaede fusion proteins were reduced, yet this did not affect the microscopic experiments. In parallel to these experiments, the interacting amino acids of the tetrameric Kaede were substituted according to the previously published crystal structure of the protein. Unfortunately, these mutations induced protein misfolding thereby causing loss of fluorescence functions. However, since it could be shown that membrane protein-fused Kaede cannot tetramerize, the monomerized Kaede was no more essential for the microscopic study of receptor recycling. In the second part of this work, Kaede-fusions were used to study the recycling behaviour of the CRF1R and the V1aR and V2R control proteins by the novel real-time recycling assay at the laser scanning microscope. To this end, HEK 293 cells expressing the Kaede-fused receptors were treated with agonist to induce receptor internalization. Internalized receptors were selectively photoconverted in endosomes using UV-irradiation and the subcellular fate of the new fluorescence signals was studied. In the case of the CRF1R, signals of the photoconverted receptors could be detected in the plasma membrane indicating that the CRF1R belongs to the family of recycling receptors. The control receptors showed the expected results: The V1aR recycled back to the plasma membrane whereas the V2R did not. These results were confirmed with biochemical and flow cytometry measurements. The CRF1R internalizes in a clathrin-dependent way via the adaptor protein AP2, dynamin and β arrestin. Depending on the stability of the resulting receptor-β-arrestin-complex, two classes of receptors can be differentiated. Class A receptors are recycling receptors undergoing a more transient β-arrestin interaction. In contrast, class B receptors stably interact with β-arrestin and are degraded after internalization. In the case of the CRF1R and V1aR, microscopic analyzes demonstrated that β arrestin transiently interacts with the stimulated CRF1R and V1aR indicating again that these receptors are recycling GPCRs (class A receptors). The V2R, in contrast, revealed a stable interaction (class B receptor). Moreover, it was studied whether the CRF1R recycles rapidly or more slowly to the plasma membrane. Rapidly recycling receptors are recruited out of early endosomes whereas slowly recycling receptors pass the trans-golgi-network or recycling endosomes before reaching the cell surface. Rab11 colocalization studies demonstrated that the CRF1R belongs to the family of slowly recycling receptors. In conclusion, a novel microscopic technique was established allowing to study GPCR recycling in real-time and to differentiate recycling and synthesis processes. Moreover, it was shown that the CRF1R belongs to the family of recycling receptors. The Kaede technique seems to be very well suited to study membrane protein trafficking in general.
KW  - Corticotropin-Releasing Factor Rezeptor Typ 1
KW  - Recycling
KW  - GPCR
KW  - Kaede
KW  - Corticotropin-Releasing Factor Receptor Type 1
KW  - Recycling
KW  - GPCR
KW  - Kaede
Y1  - 2009
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-34902
ER  -