@phdthesis{Stolzenburg2016,
  author    = {Stolzenburg, Antje},
  title     = {Bittergeschmacksrezeptoren des peripheren und zentralen Nervensystems},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-92397},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {XVII, 155},
  year      = {2016},
  abstract  = {Der Bittergeschmack warnt den Organismus vor potentiell verdorbener oder giftiger Nahrung und ist somit ein wichtiger Kontrollmechanismus. Die initiale Detektion der zahlreich vorkommenden Bitterstoffe erfolgt bei der Maus durch 35 Bitterrezeptoren (Tas2rs), die sich im Zungengewebe befinden. Die Geschmacksinformation wird anschließend von der Zunge {\"u}ber das periphere (PNS) ins zentrale Nervensystem (ZNS) geleitet, wo deren Verarbeitung stattfindet. Die Verarbeitung der Geschmacksinformation konnte bislang nicht g{\"a}nzlich aufgekl{\"a}rt werden. Neue Studien deuten auf eine Expression von Tas2rs auch im PNS und ZNS entlang der Geschmacksbahn hin. {\"U}ber Vorkommen und Aufgaben dieser Rezeptoren bzw. Rezeptorzellen im Nervensystem ist bislang wenig bekannt. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Tas2r-Expression in verschiedenen Mausmodellen untersucht, Tas2r-exprimierende Zellen identifiziert und deren Funktionen bei der {\"U}bertragung der Geschmacksinformationen analysiert. Im Zuge der Expressionsanalysen mittels qRT-PCR konnte die Expression von 25 der 35 bekannten Bittergeschmacksrezeptoren im zentralen Nervensystem der Maus nachgewiesen werden. Die Expressionsmuster im PNS sowie im ZNS lassen dar{\"u}ber hinaus Vermutungen zu Funktionen in verschiedenen Bereichen des Nervensystems zu. Basierend auf den Ergebnissen der Expressionsanalysen war es m{\"o}glich, stark exprimierte Tas2rs mittels In-situ-Hybridisierung in verschiedenen Zelltypen zu visualisieren. Des Weiteren konnten immunhistochemische F{\"a}rbungen unter Verwendung eines genetisch modifizierten Mausmodells die Ergebnisse der Expressionsanalysen best{\"a}tigen. Sie zeigten eine Expression von Tas2rs, am Beispiel des Tas2r131-Rezeptors, in cholinergen, dopaminergen, GABAergen, noradrenergen und glycinerg-angesteuerten Projektionsneuronen sowie in Interneuronen. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen daher erstmals das Vorkommen von Tas2rs in verschiedenen neuronalen Zelltypen in weiten Teilen des ZNS. Dies l{\"a}sst den Schluss zu, dass Tas2r-exprimierende Zellen potentiell multiple Funktionen innehaben. Anhand von Verhaltensexperimenten in genetisch modifizierten M{\"a}usen wurde die m{\"o}gliche Funktion von Tas2r131-exprimierenden Neuronen (Tas2r131-Neurone) bei der Geschmackswahrnehmung untersucht. Die Ergebnisse weisen auf eine Beteiligung von Tas2r131-Neuronen an der Signalweiterleitung bzw. -verarbeitung der Geschmacksinformation f{\"u}r eine Auswahl von Bittersubstanzen hin. Die Analysen zeigen dar{\"u}ber hinaus, dass Tas2r131-Neuronen nicht an der Geschmackswahrnehmung anderer Bitterstoffe sowie Geschmacksstimuli anderer Qualit{\"a}ten (s{\"u}ß, umami, sauer, salzig), beteiligt sind. Eine spezifische „Tas2r131-Bittergeschmacksbahn", die mit anderen potentiellen „Bitterbahnen" teils unabh{\"a}ngige, teils {\"u}berlappende Signalwege bzw. Verarbeitungsbereiche besitzt, bildet eine m{\"o}gliche zellul{\"a}re Grundlage zur Unterscheidung von Bitterstoffen. Die im Rahmen dieser Arbeit entstandene Hypothese einer potentiellen Diskriminierung von Bitterstoffen soll daher in weiterf{\"u}hrenden Studien durch die Etablierung eines Verhaltenstest mit M{\"a}usen gepr{\"u}ft werden.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Born2012,
  author    = {Born, Stephan},
  title     = {Kartierung der Bindungstasche des humanen Bittergeschmacksrezeptors hTAS2R10},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-61392},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2012},
  abstract  = {Die Bittergeschmacksrezeptoren stellen in der Superfamilie der G-Protein-gekoppelten Rezeptoren eine besondere Gruppe dar. Im Menschen k{\"o}nnen die 25 Rezeptoren eine große Anzahl unterschiedlichster Bittergeschmacksstoffe detektieren. Diese Substanzen k{\"o}nnen sowohl sch{\"a}dlich, wie etwa Strychnin, als auch der Gesundheit f{\"o}rderliche Arzneistoffe, wie etwa Chloramphenicol sein. Unter den Bittergeschmacksrezeptoren des Menschen gibt es eine Gruppe von drei Rezeptoren, die besonders viele Bitterstoffe detektieren k{\"o}nnen. Einer von ihnen ist der Rezeptor hTAS2R10. In dieser Arbeit konnte sowohl experimentell als auch durch computergest{\"u}tzte Modellierung gezeigt werden, dass der hTAS2R10 nur eine Bindungstasche besitzt. Das stimmt mit den bisher ausf{\"u}hrlich experimentell und in silico untersuchten Rezeptoren hTAS2R1, -R16, -R38 und -R46 {\"u}berein. Die f{\"u}r die Agonisteninteraktionen nachweislich wichtigen Transmembrandom{\"a}nen sind in den bisher untersuchten Bittergeschmacksrezeptoren, wie auch im hTAS2R10, die Transmembrandom{\"a}nen 3, 5, 6 und 7. Die Untersuchungen zeigten, dass die Bindungstasche des hTAS2R10 in der oberen H{\"a}lfte des zum extrazellul{\"a}ren Raum gerichteten Bereichs lokalisiert ist. Insbesondere konnte f{\"u}r die untersuchten Agonisten Strychnin, Parthenolid und Denatoniumbenzoat gezeigt werden, dass die Seitenketten der Aminos{\"a}uren in Position 3.29 und 5.40 ausgepr{\"a}gte agonistenselektive Wechselwirkungen eingehen. Weitere Untersuchungen haben ergeben, dass das weitgef{\"a}cherte Agonistenspektrum des hTAS2R10 zu Lasten der Sensitivit{\"a}t f{\"u}r einzelne Bitterstoffe geht. Der Vergleich wichtiger Positionen im hTAS2R10, hTAS2R46 und mTas2r105 hat deutlich gemacht, dass sich die Bindungsmodi zwischen diesen Rezeptoren unterscheiden. Dies deutet auf eine getrennte evolution{\"a}re Entwicklung der Bindungseigenschaften dieser Rezeptoren hin. Gleichfalls zeigten die Untersuchungen, dass einige Positionen wie z.B. 7.39 die Funktion aller untersuchten Bittergeschmacksrezeptoren pr{\"a}gen, sich jedoch die genaue Bedeutung im jeweiligen Rezeptor unterscheiden kann. Einzelne dieser Positionen konnten auch bei der Agonisteninteraktion des Rhodopsins und des β2-adrenergen Rezeptors beobachtet werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit helfen dabei die Wechselwirkungen zwischen Bitterstoffen und den Bittergeschmacksrezeptoren zu verstehen und geben erste Einblicke in die Entwicklung der Rezeptoren in Hinblick auf ihren Funktionsmechanismus. Diese Erkenntnisse k{\"o}nnen genutzt werden, um Inhibitoren zu entwickeln, die sowohl ein wichtiges Werkzeug in der Rezeptoranalytik w{\"a}ren, als auch dazu genutzt werden k{\"o}nnten, den unerw{\"u}nschten bitteren Geschmack von Medikamenten oder gesundheitsf{\"o}rdernden sekund{\"a}ren Pflanzenstoffen zu mindern. Damit k{\"o}nnte ein Beitrag zur Gesundheit der Menschen geleistet werden.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Thalmann2013,
  author    = {Thalmann, Sophie},
  title     = {Korrelation zwischen der genetischen und der funktionellen Diversit{\"a}t humaner Bitterrezeptoren},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-66845},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2013},
  abstract  = {Der Mensch besitzt ~25 funktionelle Bitterrezeptoren (TAS2R), die f{\"u}r die Wahrnehmung potenziell toxischer Substanzen in der Nahrung verantwortlich sind. Aufgrund der großen genetischen Variabilit{\"a}t der TAS2R-Gene k{\"o}nnte es eine Vielzahl funktionell unterschiedlicher TAS2R-Haplotypen geben, die zu Unterschieden der Bitterwahrnehmung f{\"u}hren. Dies konnte bereits in funktionellen Analysen und sensorischen Studien f{\"u}r einzelne Bitterrezeptoren gezeigt werden. In dieser Arbeit wurden die h{\"a}ufigsten Haplotypen aller 25 Bitterrezeptoren verschiedener Ethnien funktionell charakterisiert. Das Ziel war eine umfassende Aussage {\"u}ber die funktionelle Diversit{\"a}t der TAS2Rs, die die molekulare Grundlage f{\"u}r individuelle Bitterwahrnehmung bildet, treffen zu k{\"o}nnen. Fehlende Varianten wurden aus genomischer DNA kloniert oder durch gezielte Mutagenese bereits vorhandener TAS2R-Konstrukte generiert. Die funktionelle Analyse erfolgte mittels Expression der TAS2R-Haplotypen in HEK293TG16gust44 Zellen und anschließenden Calcium-Imaging-Experimenten mit zwei bekannten Agonisten. Die Haplotypen der f{\"u}nf orphanen TAS2Rs wurden mit {\"u}ber hundert Bitterstoffen stimuliert. Durch die gelungene Deorphanisierung des TAS2R41 in dieser Arbeit, wurden f{\"u}r die 21 aktivierbaren TAS2Rs 36 funktionell-unterschiedliche Haplotypen identifiziert. Die tats{\"a}chliche funktionelle Vielfalt blieb jedoch deutlich hinter der genetischen Variabilit{\"a}t der TAS2Rs zur{\"u}ck. Neun Bitterrezeptoren wiesen funktionell homogene Haplotypen auf oder besaßen nur eine weltweit vorherrschende Variante. Funktionell heterogene Haplotypen wurden f{\"u}r zw{\"o}lf TAS2Rs identifiziert. Inaktive Varianten der Rezeptoren TAS2R9, TAS2R38 und TAS2R46 sollten die Wahrnehmung von Bitterstoffen wie Ofloxacin, Cnicin, Hydrocortison, Limonin, Parthenolid oder Strychnin beeinflussen. Unterschiedlich sensitive Varianten, besonders der Rezeptoren TAS2R47 und TAS2R49, sollten f{\"u}r Agonisten wie Absinthin, Amarogentin oder Cromolyn ebenfalls zu ph{\"a}notypischen Unterschieden f{\"u}hren. Wie f{\"u}r den TAS2R16 bereits gezeigt, traten Haplotypen des funktionell heterogenen TAS2R7 und TAS2R41 ethnien-spezifisch auf, was auf lokale Anpassung und verschiedene Ph{\"a}notypen hinweisen k{\"o}nnte. Weiterf{\"u}hrend muss nun eine Analyse der funktionell-variablen TAS2Rs in sensorischen Tests erfolgen, um ihre ph{\"a}notypische Relevanz zu pr{\"u}fen. Die Analyse der funktionsmodulierenden Aminos{\"a}urepositionen, z.Bsp. des TAS2R44, TAS2R47 oder TAS2R49, k{\"o}nnte weiterf{\"u}hrend zum besseren Verst{\"a}ndnis der Rezeptor-Ligand- und Rezeptor-G-Protein-Interaktion beitragen.},
  language  = {de}
}