Dokument: Funktionelle Charakterisierung von
zwei stressinduzierbaren Glutathion S-Transferasen in Caenorhabditis
elegans

Titel:	Funktionelle Charakterisierung von zwei stressinduzierbaren Glutathion S-Transferasen in Caenorhabditis elegans
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=2297
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20020613-000297-4
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Leiers, Britta [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 1,40 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 09.02.2007 / geändert 09.02.2007
Beitragende:	Prof. Dr. Kunz, Werner [Gutachter] PD Dr. Henkle-Dührsen, Kimberly [Gutachter]
Stichwörter:	C. elegans, GST, OxidativerStress, ROS, Stressresistenz, Deletionsmutante, RNAistress resistance,RNA interference, oxidative stress, glutathione S-transferase, life span,reactive oxygen species, transgene overexpression
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie
Beschreibungen:	Aerob lebende Organismen stehen in ständigem Kontakt mit reaktiven Sauerstoffspezies, die aufgrund ihrer Schädigung von lebensnotwendigen zellulären Molekülen für den Alterungsprozess eines Individuums bzw. für die Entstehung von Krankheiten verantwortlich gemacht werden. Das Überleben unter aeroben Bedingungen kann deshalb nur durch ein effektives antioxidatives Schutzsystem gesichert werden. Glutathion S-Transferasen stellen hierbei wichtige Phase-II-Detoxifikationsenzyme dar, die zur Umsetzung reaktiver Moleküle in aeroben Organismen beitragen. In dieser Studie wurden die stressinduzierbaren Glutathiontransferasen Ce-GST-p24 und Ce-GST-p29 aus C. elegans detailliert analysiert. Es konnte ein eindeutiger Zusammenhang zwischen dem Expressionslevel der Glutathiontransferasen und der Stresstoleranz von C. elegans nachgewiesen werden. Es wurden transgene C. elegans-Stämme etabliert, die jeweils eine Glutathion S-Transferase überexpremieren (BL1: Ce-GST-p24, BL2: Ce-GST-p29). Die Toleranz dieser Tiere gegenüber oxidativem Stress lag deutlich über der Toleranz von Wildtyp-C. elegans. Ein signifikanter Unterschied wurde besonders in Kontakt mit dem Chinon Juglon detektiert. Sowohl in BL1-Würmern als auch in Wildtyp-Würmern führte ein verringerter Expressionslevel der transgenen bzw. endogenen Ce-GST-p24 durch RNAi-feeding zu einer deutlich verringerten Stresstoleranz dieser Tiere. Der gleiche Effekt wurde auch in C. elegans mit einem mutierten Ce-GST-p24-Allel beobachtet. Demnach gibt es eine deutliche Korrelation zwischen der GST-Konzentration und der Toleranz gegenüber oxidativem Stress. Ein Einfluss des GST-Levels auf die Lebenspanne unter Normalbedingungen wurde dagegen nicht festgestellt. Die transgene Ce-GST-p24 konnte spezifisch in den Muskeln, in der Hypodermis und im Pharynxbereich des BL1-Stammes nachgewiesen werden, was dem Expressionsmuster von parasitischen GSTs entspricht. Das Protein wurde nach Stressinduktion entwicklungsabhängig stärker in Larven als in Adulten des BL1-Stammes expremiert, es konnte jedoch keine erhöhte Toleranz der Larven gegenüber oxidativem Stress nachgewiesen werden. Im Ce-GST-p24-Promotor wurden stressinduzierbare regulatorische Elemente gefunden. Eine Stressinduktion des Nematodenpromotors konnte eindeutig im homologen C. elegans-System anhand von zwei unterschiedlich langen Promotorfragmenten nachgewiesen werden. Dabei wurde die Induktion durch unterschiedliche Chemikalien erreicht, die intrazellulär erhöhte Sauerstoffradikalkonzentrationen freisetzen; durch UV-Licht und Hitzeschock hingegen wurde der Promotor nicht aktiviert. In Säugerzelllinien konnte keine Stressinduktion des GST-Promotors nachgewiesen werden. Die Glutathiontransferasen wurden in Escherichia coli rekombinant expremiert und konnten nativ aufgereinigt werden. Die enzymatische Aktivität der rekombinanten Proteine wurde mit unterschiedlichen Substraten bestimmt. Aufgrund der Primärstruktur und der umgesetzten Substratmuster konnte die Ce-GST-p24 in eine nematodenspezifische GST-Klasse eingeordnet werden. Ce-GST-p29 wurde aufgrund struktureller Merkmale der Omega-Klasse der GST Previous studies demonstrated that the Caenorhabditis elegans GST-p24 is upregulated at the steady-state mRNA level in response to oxidative stress [34]. A transcriptional upregulation was confirmed in the current study by analyzing Ce-GST-p24 promoter-reporter constructs in transgenic C. elegans strains CL2166 and CL3166. The transgenic strain BL1, which overexpresses the Ce-GST-p24 enzyme (as a GFP fusion protein controlled by its own promoter), was generated in order to investigate the function of this enzyme in vivo. Stress experiments with BL1 demonstrated an increased resistance to intracellularly induced oxidative stress, as compared to wild type. The consequences of a decrease in the Ce-GST-p24 enzyme concentration were examined by RNAi-treatment of BL1 C. elegans to silence both the endogene and the transgene Ce-GST-p24 and by the analysis of the K08F4.7 homozygous deletion mutant. In both cases, the reduced Ce-GST-p24 enzyme level resulted in a significant decrease in the stress resistance of the
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Biologie
Dokument erstellt am:	13.06.2002
Dateien geändert am:	12.02.2007
Promotionsantrag am:	13.06.2002
Datum der Promotion:	13.06.2002