Dokument: Modulation der Signaltransduktion über Rezeptoren der ErbB-Familie durch reaktive Sauerstoffspezies

Titel:	Modulation der Signaltransduktion über Rezeptoren der ErbB-Familie durch reaktive Sauerstoffspezies
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=3145
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20050708-001145-7
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Beier, Juliane [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 1,37 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 09.02.2007 / geändert 09.02.2007
Beitragende:	Dr. Klotz, Lars-Oliver [Gutachter] Prof. Dr. Wunderlich, Frank [Gutachter]
Stichwörter:	ErbB2, EGFR, Menadion, 1,4-Naphthochinon, ROS, NSC95397, DMNQ, Proteintyrosinphosphatase, Singulettsauerstoff, UVA
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie
Beschreibung:	Zellen reagieren auf extrazelluläre Stimuli, wie zum Beispiel auf Wachstumsfaktoren, mit Aktivierung von Signalkaskaden, die das zelluläre Überleben und die Proliferation regulieren. In der vorliegenden Arbeit wurde die Reaktion von Zellen im Sinne der Aktivierung von Signalkaskaden auf exogene Noxen in Form von Modellstimuli wie 1,4 Naphthochinonen und reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) untersucht. Von besonderem Interesse waren Rezeptoren der ErbB-Familie und ihnen angeschlossener Signalwege, die im Rahmen der Entstehung zahlreicher Krebsarten eine wichtige Rolle spielen. Belastung von menschlichen Keratinozyten mit 2-Methyl-1,4 naphthochinon (Menadion, Vitamin K3) führte sowohl zur Aktivierung des Rezeptors des epidermalen Wachstumsfaktors (EGFR, ErbB1) und der verwandten Rezeptortyrosinkinase ErbB2 als auch zur Aktivierung der nachgeschalteten Kinasen Erk1/2, Erk5 und Akt. EGFR-spezifische Inhibitoren, wie die Tyrphostine AG1478 und „Compound56“, blockierten nicht nur die menadioninduzierte Aktivierung von EGFR sondern auch von ErbB2. Entsprechend wurde selbst unter Einwirkung ErbB2-spezifischer Inhibitoren eine ErbB2-Phosphorylierung durch Menadion induziert. Als Mechanismus der Aktivierung von EGFR und ErbB2 durch Menadion wird in der vorliegenden Arbeit die Hemmung von rezeptorregulierenden Proteintyrosinphosphatasen (PTPasen) postuliert. Im Zellsystem konnte in Dephosphorylierungsstudien eine Hemmung sowohl EGFR als auch ErbB2 regulierender PTPasen durch Menadion nachgewiesen werden. Die durch Menadion induzierte Aktivierung von ErbB2 konnte mit Hilfe von N Acetylcystein (NAc) teilweise rückgängig gemacht werden. Dieser Effekt wurde durch Dicoumarol, welches das Redox-Cycling von Chinonen einschränken kann, verstärkt. Hinsichtlich des Mechanismus der Phosphatasehemmung durch Menadion sprechen diese Befunde für eine reversible PTPase-Oxidation und gegen eine irreversible PTPase-Hemmung im Sinne einer Alkylierung durch Menadion. Ähnliches fand sich im zellfreien System: PTP1B, eine PTPase, die bekanntermaßen die Tyrosinphosphorylierung des EGFR reguliert, wurde durch Menadion direkt gehemmt, wobei der im Rahmen der Arbeit ermittelte IC50-Wert bei 20 µM lag. N-Acetylcystein konnte auch hier die Inhibition teilweise rückgängig machen. Ein bekannter nichtalkylierender PTPase-Inhibitor, 2,3-bis[(2-Hydroxyethyl)thio]-1,4-naphthochinon (NSC95397) hemmte zudem PTP1B mit einem IC50-Wert von 0,3 µM. Aufgrund der Tatsache, dass die Menadion-induzierte EGFR/ErbB2-Aktivierung durch PTPase-Hemmung eine Folge von Oxidationsreaktionen zu sein scheint, wurden im letzten Teil der Arbeit weitere Oxidantien hinsichtlich ihres Einflusses auf das ErbB-System untersucht. Im Gegensatz zu Menadion induziert Singulettsauerstoff keine Phosphorylierung des EGFR/ErbB2-Systems. Darüber hinaus wurde selbst die durch Menadion induzierte Aktivierung der Rezeptoren unterbunden, was unter anderem auf den Abbau von EGFR und ErbB2 zurückzuführen ist, der durch Singulettsauerstoff induziert wurde und sich auch auf nachgeschaltete Signalkaskaden auswirkte, deren EGFR/ErbB2-abhängige Aktivierung durch Singulettsauerstoff unterbunden wurde. Singulettsauerstoff vermittelt zahlreiche biologische Effekte der UVA-Strahlung. Entsprechend fand sich eine Aktivierung des EGFR/ErbB2 Systems unter UVA-Bestrahlung von Zellen lediglich unter Bedingungen, die eine UVA-induzierte Bildung von Wasserstoffperoxid zuließen, das bekanntermaßen EGFR/ErbB2 zu aktivieren vermag. Zusammenfassend wurde am Beispiel von Naphthochinonderivaten und reaktiven Sauerstoffspezies festgestellt, dass Rezeptoren der ErbB-Familie Angriffs- und Integrationspunkte für zahlreiche exogene Noxen sind und sich somit als Zielstrukturen für pharmakologische Modulation stressinduzierter und pathophysiologisch relevanter Signalwege eignen.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Biologie
Dokument erstellt am:	08.07.2005
Dateien geändert am:	12.02.2007
Promotionsantrag am:	01.07.2005
Datum der Promotion:	01.07.2005