Dokument: Identifizierung und Charakterisierung neuartiger und spezifischer Liganden für das Alzheimer Amyloid-β-Peptid (Aβ)
| Titel: | Identifizierung und Charakterisierung neuartiger und spezifischer Liganden für das Alzheimer Amyloid-β-Peptid (Aβ) | |||||||
| Weiterer Titel: | Identification and characterization of novel and specific ligands for the Alzheimer amyloid-β peptide (Aβ) | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=21969 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20120731-090233-6 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Cinar, Yeliz [Autor] | |||||||
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| Stichwörter: | Alzheimer; Phagendisplay; D-Peptid | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie | |||||||
| Beschreibungen: | Die Alzheimersche Demenz ist die häufigste neurodegenerative Erkrankung weltweit und beruht unter anderem auf der Aggregation von fehlgefaltetem Aβ-Peptid. Toxische Oligomere werden als die Hauptursache der Pathogenese gesehen und sind daher der Schwerpunkt von diagnostischen und therapeutischen Forschungsvorhaben. Insbesondere die Amino-terminal modifizierte Pyroglutamatisoform ist als neue, ätiologische Komponente in den Vordergrund getreten. Im Rahmen dieser Dissertation wurden Beiträge zur Grundlagenforschung der AD geleistet sowie Konzepte für innovative Diagnose- und Therapieansätze mit Oligomeren und Pyroglutamat-Aβ als Fokus der Behandlung entwickelt.
Die Aggregation verschiedener Aβ-Isoformen wurde mittels dynamischer Lichtstreuung untersucht. Es wurde gezeigt, dass die Amino-terminal modifizierte Pyroglutamatform AβpE3-40 deutlich schneller und stärker aggregierte als die übrigen Aβ-Isoformen. Auch die Amino-terminal verkürzte Form Aβ3-40 aggregierte bereits schneller als Aβ1-42. Darüber hinaus konnte die schnelle und zuverlässige Präparation von Monomeren, Oligomeren und Fibrillen etabliert werden. Mithilfe dieser präparierten Konformere wurde gezeigt, dass in MCI-Patienten möglicherweise ein immunologisches Defizit vorliegt, bei dem die anti-Aβ-Antiköpertiter in Seren im Vergleich zu den in gesunden Kontrollpersonen reduziert zu sein scheint. Dies ist vor allem für die Bindung der monomeren und oligomeren Form von Aβ der Fall gewesen. Dieser Befund verdeutlicht, dass im Fall der MCI insbesondere für die toxischen Oligomere geringe spezifische Antikörpertiter vorzuliegen scheinen und könnte als ein potentieller Grund für die erhöhte Aβ-Suszeptibilität in Demenzpatienten interpretiert werden. Zusätzlich wurden die Auswirkungen von aktiven immuntherapeutischen Behandlungen mit den beiden Affitopen AD03 und AD02 im ELISA mit Seren aus behandelten transgenen Mäusen evaluiert. Es konnte gezeigt werden, dass beide Peptide eine hohe Immunantwort induzierten, die vor allem zu einer Fibrillen-bindenden Antikörperbildung führte. Des Weiteren konnten im Spiegelbild-Phagendisplay die D-Peptide D4, D5, D6 und D7 identifiziert werden. Diese Peptide wurden als affine Plaquesonden in Hirnschnitten von transgenen Mäusen eingesetzt und färbten spezifisch und selektiv Aβ-Amyloidablagerungen und könnten somit zu biomolekularen Sonden weiterentwickelt werden, die in der bildgebenden Diagnose der AD einsetzbar wären. Hierbei ist insbesondere das Peptid D7 hervorzuheben, da es aufgrund seines hohen Aromatenanteils sehr hydrophob ist und daher möglicherweise Blut-Hirn-Schranken-permeabel sein kann. Abschließend wurden weitere D-Peptide gegen oligomeres Aβ1-42 selektiert. Diese sind als therapeutische Wirkstoffe von Interesse. So zeigt vor allem das Dodekamer DO3 äußert potente aggregationsinhibierende Eigenschaften.Alzheimer’s Disease (AD) is the most common form of neurodegenerative diseases worldwide and is mainly caused by the aggregation of misfolded Aβ peptide. Toxic oligomers are proposed to be the main culprit of the pathogenesis and are thus a key aspect of diagnostic and therapeutic research. The amino-terminally modified pyroglutamate form recently emerged as a novel, etiologically relevant component. The main objectives of this work were to contribute to the fundamental research of AD and to develop new concepts for innovative diagnostic and therapeutic approaches with oligomers and pyroglutamate Aβ as the target. The aggregation of various Aβ isoforms was studied using dynamic light scattering. The amino-terminally modified pyroglutamate form AβpE3-40 was proven to be more aggregation prone compared to the other isoforms. The amino-terminally shortened form Aβ3-40 was also aggregating faster than Aβ1-42. Additionally, a method for the quick and reliable preparation of monomers, oligomers and fibrils was established. Using these preparations an immunological deficit in mild cognitive impairment (MCI) patients was demonstrated, where the anti-Aβ antibody activity in MCI patients was reduced compared to the controls. This was particularly the case for the monomeric and oligomeric form of Aβ. These results indicate that there may be a reduced titer of oligomer-specific antibodies in patients’ sera present, which could be a potential cause for the higher Aβ susceptibility in patients with dementia. Furthermore, the effects of the active immunization with the Affitopes AD03 and AD02 in transgenic mice were evaluated in murine sera using ELISA setups. Both peptides induced a high immune response, which appeared to lead to an increased production of primarily fibril-binding antibodies. Using mirror-image phage display the D-peptides D4, D5, D6 and D7 were identified. These peptides were applied as affine probes for plaque detection in brain sections of transgenic mice and were found to bind Aβ amyloid deposits in a specific and selective manner. These peptides could therefore be further developed to plaque markers in bioimaging setups for diagnostic purposes. D7 in particular exhibits promising features due to its hydrophobic nature. This hydrophobicity could possibly increase blood-brain-barrier permeability. Finally, another mirror image phage display aimed at the selection of Aβ1-42 oligomer-specific D-peptides. These peptides are very interesting as therapeutic compounds. The peptide DO3 in particular shows very potent aggregation inhibitory characteristics. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Biologie » Physikalische Biologie | |||||||
| Dokument erstellt am: | 31.07.2012 | |||||||
| Dateien geändert am: | 31.07.2012 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 11.10.2011 | |||||||
| Datum der Promotion: | 18.11.2011 |
