Dokument: Molekulare Analyse der
Signaltransduktion durch Humaninsulin, HMR1153, HMR1964 und AspB10-Insulin
in Muskelzellen

Titel:	Molekulare Analyse der Signaltransduktion durch Humaninsulin, HMR1153, HMR1964 und AspB10-Insulin in Muskelzellen
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=2114
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20010716-000114-7
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Rakatzi, Irini [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 932,1 KB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 09.02.2007 / geändert 09.02.2007
Beitragende:	Prof. Dr. Eckel, Jürgen [Gutachter] Prof. Dr. Wunderlich, Frank [Gutachter]
Stichwörter:	Insulin,Signaltransduktion, Insulinanaloga, IGF-I Rezeptor, InsulinrezeptorInsulin, Insuin analogues
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie
Beschreibungen:	Gentechnologisch modifizierte Insuline mit veränderten pharmakokinetischen und -dynamischen Eigenschaften eröffnen neue Perspektiven der Insulintherapie durch eine deutliche Verbesserung der metabolischen Kontrolle sowohl bei Typ 1 als auch bei Typ 2 Diabetikern. Jedoch bedarf der klinische Einsatz von Insulinanaloga eine detaillierte Charakterisierung ihrer Signalauslösung, vor allem mit Hinblick auf eine potentiell verstärkte mitogene Aktivität. In der vorliegenden Arbeit wurde die Signaltransduktion durch die neuen, schnellwirksamen Insulinanaloga HMR1964 und HMR1153 an Myoblasten der Rattenherzmuskulatur (K6-Zellen) und der menschlichen Skelettmuskulatur bzw. adulten Kardiomyozyten analysiert und mit den Wirkungsspektren von nativem Humaninsulin (HI) und dem supermitogenen Analogon AspB10 verglichen. In K6-Myoblasten, die einen hohen Expressionsgrad an IGF-I (insulin-like growth factor-I) Rezeptoren aufweisen, wurde für AspB10 und HMR1153 eine 2-3 fach höhere Bindung und Internalisierung, verglichen mit HI und HMR1964, beobachtet. Dies korrelierte mit der Induktion einer prominenten IGF-I Rezeptor Autophosphorylierung, Interaktion zwischen dem Adapterprotein Shc (src-homologes Kollagen Protein) und dem IGF-I Rezeptor, Shc Tyrosinphosphorylierung, MAP-Kinase (mitogen aktivierte Proteinkinase) Aktivierung und Stimulation der DNA-Synthese durch die Insuline HMR1153 und AspB10. Im Gegensatz hierzu produzierte HMR1964 eine schwache Aktivierung der mitogenen Shc/MAPK-Kaskade, trotz einer mit AspB10 vergleichbaren Stimulation der IGF-I Rezeptor Autophosphorylierung und erwies sich als equipotent zu HI hinsichtlich der Stimulation der DNA-Synthese. Eine zweidimensionale Phosphoanalyse bestätigte den Befund, daß HI und HMR1964 eine sehr ähnliche Signalweiterleitung auslösen, während AspB10 einen hiervon deutlich unterschiedlichen Signalfluß ansteuert. Die Wirkung von HMR1964 zeichnete sich auf der Ebene der IRS-Proteine (Insulinrezeptor Insulin eine prominente (20 fach) IRS-2 Tyrosinphosphorylierung aus, die in den menschlichen Myoblasten sogar signifikant stärker als der durch HI beobachtete Effekt war. Die bevorzugte IRS-2 Aktivierung durch HMR1964 wurde auch in ausdifferenzierten Kardiomyozyten bestätigt. Diese Befunde deuten darauf hin, daß die besonderen Eigenschaften von HMR1964, die in einer mit HI vergleichbaren mitogenen Aktivität und einer bevorzugten Signalauslösung über den IRS-2 Weg bestehen und somit präferentiell metabolische Wege ansteuern, dieses Analogon als einen interessanten Kandidaten für die Insulintherapie auszeichnen. Weiterhin ließ sich die Hypothese aufstellen, daß es Strukturelemente im Insulinmolekül gibt, die unabhängig von Bindung, Prozessierung und Phosphorylierungsgrad unterschiedliche Phosphorylierungsmuster am Rezeptor erzeugen, die seine differentielle Interaktion mit den nachgeschalteten Signalgebern induzieren und somit das Insulinsignal in die mitogene oder metabolische Richtung lenken. Schließlich ließ sich durch die selektive Inhibition des Insulin- bzw. IGF-I-Rezeptors in menschlichen Skelettmuskelzellen mittels hochspezifischer blockierender Antikörper feststellen, daß in proliferierenden Myoblasten das IRS-1 als gemeinsames Substrat für beide Rezeptoren agiert, wohingegen IRS-2 präferentiell über den IGF-I Rezeptor phosphoryliert wird. In Analogie zu der antiapoptotischen Wirkung von IGF-I, dem physiologischen Substrat des IGF-I Rezeptors, die in Pankreaszellen über eine verstärkte IRS-2 Aktivierung vermittelt wird, läßt die durch HMR1964 induzierte IGF-I Rezeptor vermittelte präferentielle Ansteuerung des IRS-2 Signalweges auf eine potentiell ähnliche Wirkung dieses Analogons spekulieren, die von herausragender therapeutischer Bedeutung für die Prävention der progressiven b-Zelldestruktion im frühen Stadium der Typ 2 Diabetes Erkrankung wäre.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Biologie
Dokument erstellt am:	16.07.2001
Dateien geändert am:	12.02.2007
Promotionsantrag am:	16.07.2001
Datum der Promotion:	16.07.2001