TY  - JOUR
A1  - Wiese, Stefanie
A1  - Gaertner, Sonja
A1  - Rawel, Harshadrai Manilal
A1  - Winterhalter, Peter
A1  - Kulling, Sabine E.
T1  - Protein interactions with cyanidin-3-glucoside and its influence on alpha-amylase activity
N2  - BACKGROUND: Recent studies indicate that the bioavailability of anthocyanins is extremely low. One of the possible reasons could be their binding to proteins. Therefore, the binding affinity of cyanidin-3-glucoside (Cy3glc) to HSA and alpha-amylase was investigated by the quenching of protein tryptophan fluorescence. From data obtained, the binding constants and the free Gibbs energy were calculated. The changes in conformation of the proteins tested were studied with circular dichroism and the influence of binding on alpha-amylase activity determined. RESULTS: Cy3glc quenched the tryptophan fluorescence and upon ligand binding a change in protein structure was observed related to the corresponding decrease in the et-amylase activity. The association constants of 25 to 77 x 10(3) L mol(-1) were calculated for different proteins, indicating weak interactions of non-covalent nature. Competitive binding with HSA in the presence of 8-anilino-1-naphthalene sulfonic acid suggest involvement of hydrophobic interactions, in the case of HSA the possible site being subdomain IIA. CONCLUSION: The strongest affinity of Cy3glc for HSA being at pH 7 underlines its potential in transport and distribution of the phenolic compounds in organisms. An influence on salivary amylase activity is possible when drinking berry juices with high anthocyanins content.
Y1  - 2009
UR  - http://www3.interscience.wiley.com/journal/1294/home
U6  - https://doi.org/10.1002/Jsfa.3407
SN  - 0022-5142
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Wieneke, Nadine
A1  - Neuschaefer-Rube, Frank
A1  - Bode, L. M.
A1  - Kuna, Manuela
A1  - Andres, Jesus
A1  - Carnevali Junior, Luiz Carlos
A1  - Hirsch-Ernst, Karen I.
A1  - Püschel, Gerhard Paul
T1  - Synergistic acceleration of thyroid hormone degradation by phenobarbital and the PPAR alpha agonist WY14643 in rat hepatocytes
N2  - Energy balance is maintained by controlling both energy intake and energy expenditure. Thyroid hormones play a crucial role in regulating energy expenditure. Their levels are adjusted by a tight feed back-control led regulation of thyroid hormone production/incretion and by their hepatic metabolism. Thyroid hormone degradation has previously been shown to be enhanced by treatment with phenobarbital or other antiepileptic drugs due to a CAR-dependent induction of phase 11 enzymes of xenobiotic metabolism. We have recently shown, that PPAR alpha agonists synergize with phenobarbital to induce another prototypical CAR target gene, CYP2B1. Therefore, it was tested whether a PPAR alpha agonist could enhance the phenobarbital-dependent acceleration of thyroid hormone elimination. In primary cultures of rat hepatocytes the apparent half-life of T3 was reduced after induction with a combination of phenobarbital and the PPARa agonist WY14643 to a larger extent than after induction with either Compound alone. The synergistic reduction of the half-life could be attributed to a synergistic induction of CAR and the CAR target genes that code for enzymes and transporters involved in the hepatic elimination of T3, such as OATP1A1, OATP1A3, UGT1A3 and UCT1A10. The PPAR alpha-dependent CAR induction and the subsequent induction of T3-eliminating enzymes might be of physiological significance for the fasting- incluced reduction in energy expenditure by fatty acids as natural PPARa ligands. The synergism of the PPAR alpha agonist WY14643 and phenobarbital in inducing thyroid hormone breakdown might serve as a paradigm for the synergistic disruption of endocrine control by other combinations of xenobiotics.
Y1  - 2009
UR  - http://www.sciencedirect.com/science/journal/0041008X
U6  - https://doi.org/10.1016/j.taap.2009.07.014
SN  - 0041-008X
ER  - 
TY  - THES
A1  - Wend, Korinna
T1  - Konstruktion und toxikologische Nutzung von transgenen Mäusen mit den allelischen Varianten von humanen SULT1A-Genen
T1  - Construction and characterisation of transgenic mice for human sulfotransferases with polymorphic SULT1A genes
N2  - Eine besondere Rolle im Fremdstoffmetabolismus hat die SULT1A1 beim Menschen aufgrund der hohen Expression und breiten Gewebeverteilung. Während die humane SULT1A1 in sehr vielen Geweben exprimiert wird, wurde die murine SULT1A1 vor allem in der Leber, Lunge und Colon gefunden. Neben der Gewebeverteilung spielt auch der Polymorphismus im humanen SULT1A1-Gen eine bedeutende Rolle. Der häufigste Polymorphismus in diesem Gen führt zu einer Aminosäuresubstitution von Arginin zu Histidin an Position 213. Die Genvariante mit Histidin (auch als SULT1A1*2 bezeichnet) codiert für ein Protein mit einer geringen Enzymaktivität und einer reduzierten Enzymmenge in Thrombocyten. Über den Einfluss dieser allelischen Varianten in anderen Geweben ist bislang wenig bekannt. In vorausgegangenen epidemiologischen Studien wurden mögliche Korrelationen zwischen den Genvarianten und der Krebsentstehung in verschiedenen Geweben untersucht. Diese Daten liefern jedoch widersprüchliche Ergebnisse zum Krebsrisiko. Aufgrund der strittigen epidemiologischen Daten sollten Tiermodelle generiert werden, um die häufigsten SULT1A1-Allele hinsichtlich der Empfindlichkeit gegenüber Nahrungs- und Umweltkanzerogenen zu untersuchen. Zur Erzeugung transgener (tg) Mauslinien wurde mittels Mikroinjektion der codierenden Genbereich und große flankierende Humansequenzen stromaufwärts und stromabwärts in das Mausgenom integriert. Es wurden mehrere Mauslinien hergestellt. Zwei davon, die Mauslinie 31 mit dem SULT1A1*1-Allel und die Mauslinie 28 mit dem SULT1A1*2-Allel, wurden eingehend analysiert. In beiden Linien wurde eine identische Kopienzahl des Transgens ermittelt. Proteinbiochemische Charakterisierungen zeigten eine weitgehend dem Menschen entsprechende Gewebeverteilung und zelluläre und subzelluläre Lokalisation der humanen SULT1A1 in der Linie (Li) 28. In Li 31 wurden Unterschiede zu Li 28 sowohl in der Gewebeverteilung als auch in der zellulären Lokalisation des exprimierten humanen Proteins ermittelt. Dabei war die Expression auf Proteinebene in der SULT1A1*2-tg Linie generell stärker als in der SULT1A1*1-Linie. Dieses Ergebnis war überraschend, denn in humanen Thrombocyten führt das SULT1A1*1-Allel zu einem höheren Gehalt an SULT1A1-Protein als das SULT1A1*2-Allel. Zur Analyse der unterschiedlichen Proteinexpressionen in den tg Mauslinien wurde die cDNA und der 5´-flankierende Bereich des SULT1A1-Gens sequenziert. In beiden tg Linien entsprach die Sequenz der cDNA der Referenzsequenz aus der Gendatenbank (Pubmed). In der 5´-flankierenden Region wurden bekannte Polymorphismen analysiert und unterschiedliche Haplotypen in den tg Linien an den Positionen -624 und -396 ermittelt. Dabei wurde in der Li 31 der Haplotyp detektiert, der in der Literatur mit einer höheren SULT1A1-Enzymaktivität beschrieben wird. Der mögliche Zusammenhang zwischen Transkriptionsrate und Proteinexpression wurde in RNA-Expressionsanalysen im codierenden und 5´-nicht codierenden Bereich (mit den alternativen Exons 1B und 1A) untersucht. Im codierenden Bereich und im Exon 1B konnte in den untersuchten Organen eine höhere RNA-Expression in der Li 28 im Vergleich zur Li 31 ermittelt werden. Außer in der Lunge wurde für Exon 1B eine identische RNA-Expression detektiert. RNA, die Exon 1A enthielt, wurde in allen untersuchten Organen der Li 28, aber nur in der Lunge bei der Li 31 gefunden. In beiden tg Linien konnten mit den Exon 1A-Primern jedoch auch größere PCR-Produkte ermittelt werden. Dieser Unterschied im Exon 1A und mögliche Spleißvarianten könnten damit für die unterschiedliche Proteinexpression des humanen SULT1A1-Proteins in den beiden tg Mauslinien sein. Die in dieser Arbeit generierten und charakterisierten tg Mausmodelle wurden in einer toxikologischen Studie eingesetzt. Es wurde das heterozyklische aromatische Amin 2-Amino-1-methyl-6-phenylimidazo-[4,5-b]pyridin (PhIP) verwendet. PhIP wird beim Erhitzen und Braten von Fleisch und Fisch gebildet und könnte mit der erhöhten Krebsentstehung im Colon in der westlichen Welt im Zusammenhang stehen. Mittels 32P-Postlabelling sollte der Einfluss der zusätzlichen Expression der humanen SULT-Proteine auf die PhIP-DNA-Adduktbildung analysiert werden. Dabei wurden mehr DNA-Addukte in den tg Tieren als in den Wildtyp-Mäusen ermittelt. Die Konzentration der gebildeten DNA-Addukte korrelierte mit der Expressionsstärke des humanen SULT1A1-Proteins in den tg Mäusen. An den in dieser Arbeit generierten tg Mauslinien mit den häufigsten allelischen Varianten des SULT1A1-Gens konnten Unterschiede auf RNA- und Protein-Ebene ermittelt werden. Zudem konnte gezeigt werden, dass die Expression der humanen SULT1A1 eine Auswirkung sowohl auf die Stärke als auch das Zielgewebe der DNA-Adduktbildung in vivo hat.
N2  - In humans, SULT1A1 and its polymorphic variants play an important role in xenobiotic metabolism and display a broad tissue distribution and high expression level. This enzyme is expressed in almost every human organ whereas in mice SULT1A1 can only be detected in liver, lung and colon. The most common polymorphism of this gene leads to an amino acid substitution from arginine to histidine at the position 213. In platelets, the allele encoding histidine (also designated as SULT1A1*2) is associated with both low activity and low thermal stability of the SULT protein. However, so far only little is known about the significance of these allelic variants in the other tissues with hSULT1A1 expression. Previous epidemiological studies have made attempts to correlate SULT1A1 allelic variants and cancer development, their data, however, have been contradictory for an appropriate cancer risk assessment. In this thesis, we addressed the effect of the hSULT1A1 genetic variability on the susceptibility to nutritional and environmental carcinogens using transgenic (tg) mouse models. We generated tg mice carrying the most common allelic variants of the human SULT1A1 gene. The coding region and large flanking human sequences upstream and downstream of the hSULT1A1 gene were integrated randomly into the mouse genome by microinjection. Several tg mouse lines were generated. Two of them, line (li) 31 with the SULT1A1*1 allele and li 28 with the SULT1A1*2 allele, were analysed in detail. At first, an identical transgene copy number was detected in both lines. Furthermore, biochemical characterization of li 28 showed that the tissue distribution, the cellular and subcellular localisation of the protein were very similar to those in humans. In contrast, li 31 exhibited differences in tissue distribution and cellular localisation of the human protein compared to li 28. The protein expression level in the tg line with SULT1A1*2 (li 28) was generally higher than in SULT1A1*1 (li 31) mice. These results were surprising since the SULT1A1*1 allele in human platelets usually leads to a higher amount of SULT1A1 protein compared to the SULT1A1*2 allele. To investigate these differences, we sequenced the cDNA and 5´-flanking region of the SULT1A1 gene. In both tg mouse lines, the cDNA sequence was identical to the reference sequence from the gene databank (Pubmed). We subsequently analysed the common polymorphisms of the 5´-flanking region, and determined different haplotypes at position -624 and -396 in the tg mouse lines. According to the literature, the haplotype associated with a higher SULT1A1 enzyme activity, we detected in li 31. We analyzed the possible correlation between gene transcription and protein expression by measuring RNA expression levels of the coding and the non-coding region (with alternative exons 1B and 1A). We detected a higher RNA expression level of the coding region and exon 1B in li 28 compared to li 31, whereas RNA for exon 1A was only found in li 28 in all investigated tissues, but only in lung in li 31. Furthermore we detected with exon 1A-primers larger RNA in both lines. These differences in exon 1A expression accompanied by potential splicing variants could be responsible for the different expression and activity of the human SULT1A1 protein in both tg mouse lines. In order to validate our generated and characterized tg mouse models as toxicological in vivo models, we used them for the evaluation of the heterocyclic aromatic amine 2-amino-1-methyl-6-phenylimidazo-[4,5-b]pyridine (PhIP). PhIP is typically generated during heating and roasting of meat and fish and is suggested to be associated with an increased colon cancer incidence in the western world. We measured the impact of the additionally expressed human SULT proteins on the PhIP-DNA adduct level by 32P-postlabelling. We detected significantly higher DNA adduct levels in tg compared to wildtype mice, which correlated positively with the expression pattern of the human SULT1A1 protein in the tg mice. In conclusion, in this thesis, we have successfully generated and validated the transgenic mouse lines carrying the most common allelic variants of the human SULT1A1 gene. Interestingly, these lines exhibited differences in both the SULT1A1 RNA and protein levels. Using these transgenic mouse models as in vivo toxicological tools we have shown that the expression of human SULT1A1 in mice has a decisive impact on the strength and the target tissue of DNA adducts.
KW  - transgenes Mausmodell
KW  - Polymorphismus
KW  - Sulfotransferase
KW  - SULT1A1
KW  - SULT1A2
KW  - PhIP
KW  - heterocyclisches aromatisches Amin
KW  - transgenic mousemodel
KW  - polymorphism
KW  - sulfotransferase
KW  - SULT1A1
KW  - SULT1A2
KW  - PhIP
KW  - heterocyclic aromatic amine
Y1  - 2009
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-42052
ER  - 
TY  - THES
A1  - Vogel, Heike
T1  - Identifizierung, Charakterisierung und Eingrenzung eines Suszeptibilitätslocus (Nob3) für Adipositas und Hyperglykämie im Mausgenom
Y1  - 2009
CY  - Potsdam
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Tschumi, Sibylle
A1  - Nagl, Britta
A1  - Simonetti, Giacomo Domenico
A1  - von Vigier, R.
A1  - Uehlinger, Dominik
A1  - Lauterburg, Bernhard
A1  - Utsch, Boris
T1  - Symptomatic pseudotumor cerebri : evidence for toxic vitamin A levels in patients with chronic renal insufficiency?
Y1  - 2009
UR  - http://www.springerlink.com/content/100382
U6  - https://doi.org/10.1007/s00467-009-1132-y
SN  - 0931-041X
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Thierbach, René
A1  - Drewes, Gunnar
A1  - Fusser, Markus
A1  - Wolfrum, Kathrin
A1  - Epe, Bernd
A1  - Ristow, Michael
A1  - Steinberg, Pablo
T1  - A role for iron-sulfur cluster proteins in DNA repair
Y1  - 2009
UR  - http://www.springerlink.com/content/100530
U6  - https://doi.org/10.1007/s00210-009-0404-1
SN  - 0028-1298
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Scholtka, Bettina
A1  - Schneider, Mandy
A1  - Melcher, Ralph
A1  - Katzenberger, Tiemo
A1  - Friedrich, Daniela
A1  - Berghof-Jäger, Kornelia
A1  - Scheppach, Wolfgang
A1  - Steinberg, Pablo
T1  - A gene marker panel covering the Wnt and the Ras-Raf-MEK-MAPK signalling pathways allows to detect gene mutations in 80% of early (UICC I) colon cancer stages in humans
N2  - Background: Very recently a gene marker panel that allows the mutational analysis of APC, CTNNB1, B-RAF and K-RAS was conceived. The aim of the present study was to use the 4-gene marker panel covering the Wnt and Ras-Raf-MEK-MAPK signalling pathways to determine the percentage of sporadic colorectal carcinomas (CRC) carrying at least one of the four above-mentioned genes in a mutated form alone and/or in combination with microsatellite instability (MSI) and to compare the sensitivity of the gene marker panel used in this study with that of gene marker panels previously reported in the scientific literature. Methods: CTNNB1 and B-RAF were screened by PCR-single-strand conformation polymorphism analysis and K-RAS gene mutations by restriction fragment length polymorphism analysis. For the mutational analysis of the APC gene mutation cluster region (codons 1243–1567) direct DNA sequencing was performed. The U.S. National Cancer Institute microsatellite panel (BAT25, BAT26, D2S123, D5S346 and D17S250) was used for MSI analysis. Results: It could be shown that about 80% of early stage CRC (UICC stages I and II) and over 90% of CRC in the UICC stage IV carried at least one mutated gene and/or showed MSI. No significant increase in the gene mutation frequencies could be determined when comparing tumours in the UICC stage I with those in UICC stage IV. Conclusions: When compared with previously published gene marker panels the 4-gene marker panel used in the present study shows an excellent performance, allowing to detect genetic alterations in 80–90% of human sporadic CRC samples analyzed.
T3  - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - paper 120 
KW  - Colorectal carcinomas
KW  - K-RAS
KW  - Microsatellite instability
KW  - Oncogenes
KW  - Tumour suppressor genes
Y1  - 2009
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-44587
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Scholtka, Bettina
A1  - Kühnel, Dana
A1  - Taugner, Felicitas
A1  - Steinberg, Pablo
T1  - Inflammation does not precede or accompany the induction of perneoplastic lesions in the colon of 2-amino-1-methyl-6-phenylimidazo[4,5-b]pyridine-fed rats
N2  - Heterocyclic aromatic amines (HCAs) are formed in meat cooked at high temperatures for a long time or over an open flame. In this context 2-amino-1-methyl-6-phenylimidazo[4,5-b]pyridine (PhIP), the most abundant HCA in cooked meat, has been suggested to be involved in colon and prostate carcinogenesis. In the latter case it has been reported that: (1) roughly 50% of Fischer F344 male rats treated with PhIP develop carcinomas in the ventral prostate lobe at 1 year of age; (2) inflammation precedes prostatic intraepithelial neoplasia in PhIP-fed rats; (3) inflammation specifically occurs in the ventral prostate lobe of PhIP-fed rats. To test whether PhIP by itself leads to inflammation in the colon and whether a human-relevant concentration of PhIP is able to induce preneoplastic lesions in the colon, male F344 rats were fed 0.1 or 100 ppm PhIP for up to 10 months and thereafter the colon tissue was analyzed histochemically. In none of the experimental groups signs of acute or chronic colonic inflammation were observed. 0.1 ppm PhIP leads to the development of hyperplastic and dysplastic lesions in the colon of single animals, but the incidence of these lesions does not reach a statistical significance. In contrast, in rats fed 100 ppm PhIP for 10 months hyperplastic and dysplastic colonic lesions were induced in a statistically significant number of animals. It is concluded that: (1) the induction of preneoplastic lesions in rat colon by PhIP is not preceded or accompanied by an inflammatory process; (2) a human-relevant concentration of PhIP alone is not sufficient to initiate colon carcinogenesis in rats.
T3  - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - paper 119 
KW  - Colorectal cancer
KW  - Heterocyclic aromatic amines
KW  - Inflammation
Y1  - 2009
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-44570
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  - 
TY  - JOUR
A1  - Ruefer, Corinna E.
A1  - Kulling, Sabine E.
A1  - Moeseneder, Jutta
A1  - Winterhalter, Peter
A1  - Bub, Achim
T1  - Role of plasma lipoproteins in the transport of the soyabean isoflavones daidzein and daidzein-7-O-beta-D- glucoside
N2  - Isoflavone intake is associated with various properties beneficial to human health which are related to their antioxidant activity, for example, to their ability to increase LDL oxidation resistance. However, the distribution of isoflavones among plasma lipoproteins has not yet been elucidated in vivo. Therefore, the objective of the present study was to investigate the association between daidzein (DAI) and lipoproteins in human plasma upon administration of the aglycone and glucoside form. Five men aged 22-30 years participated in a randomised, double-blind study in cross-over design. After ingestion of DAI and daidzein-7-O-beta-D-glucoside (DG) (1 mg DAI aglycone equivalents/kg body weight) blood samples were drawn before isoflavone administration as well as 1, 2, 3, 4.5, 6, 8, 10, 12, 24 and 48 h post-dose. Concentrations of DAI in the different lipoprotein fractions (chylomicrons, VLDL, LDL, HDL) and in the non-lipoprotein fraction were analysed using isotope dilution capillary GUMS. The lipoprotein fraction profiles were similar for all subjects and resembled those obtained for plasma in our previously published study. The lipoprotein distribution based on the area under the concentration-time profiles from 0 h to infinity in the different fractions were irrespective of the administered form: non-lipoprotein fraction (53%) > LDL (20%) > HDL (14%) > VLDL (9-5%) > chylomicrons (2-5%). Of DAI present in plasma, 47% was associated to lipoproteins. Concentrations in the different lipoprotein fractions as well as in the non-lipoprotein fraction were always higher after the ingestion of DG than of DAI. Taken together, these results demonstrate an association between isoflavones and plasma lipoproteins in vivo.
Y1  - 2009
UR  - http://journals.cambridge.org/action/displayJournal?jid=BJN
U6  - https://doi.org/10.1017/S0007114509297224
SN  - 0007-1145
ER  -