Dokument: Die Rolle des Arylhydrokarbon-Rezeptors in der UVB-induzierten Signaltransduktion
| Titel: | Die Rolle des Arylhydrokarbon-Rezeptors in der UVB-induzierten Signaltransduktion | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=3651 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20070222-104745-7 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Schäfer, Claudia [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. Abel, Josef [Gutachter] Prof. Dr. Wunderlich, Frank [Gutachter] | |||||||
| Stichwörter: | AhR, Cox-2, EGFR, FICZ, Signaltransduktion, UVB | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit | |||||||
| Beschreibung: | Seit der Entdeckung der ultravioletten Strahlung hat die UVB-Belastung des Menschen, bedingt durch anthropogene Einflüsse, zuge¬nommen. Dies hat in den letzten Jahren dazu geführt, dass in den westlichen Industrieländern das Risiko für maligne Erkrankungen der Haut stetig zugenommen hat. Bisher wurde angenommen, dass die UV-induzierten Signaltransduktionen im Zellkern und in der Membran initiiert werden. Während beim Zellkern die DNA das Chromophor für UVB darstellt, ist das Chromphor der UVB-induzierten Membraneffekte unbekannt. Am Beispiel von HaCaT-Zellen, die ein etabliertes in vitro-Modell der menschlichen Keratinozyten sind, sollte im Rahmen dieser Arbeit die Rolle des AhR in der UVB-induzierten Signaltransduktion aufgeklärt werden. Der ligandenabhängige Arylhydrokarbon-Rezeptor (AhR) ist ein Transkriptionsfaktor, der die Expression verschiedener Gene des Fremdstoffmetabolismus kontrolliert. Die Bindung eines Liganden führt nach Dissoziation des Multiproteinkomplexes zu einer nuklearen Translokation des AhR. Dort heterodimerisiert der Rezeptor mit ARNT (AhR Nuklear Transporter), bindet an xenobiotisch-responsible Elemente der DNA und aktiviert so die Transkription verschiedener Gene des Fremdstoffmetabolismus, wie Cytochrom P450 (Cyp) 1A1. Im Rahmen der Arbeit wurden mRNA- und Proteinexpressionen mittels RT-PCR und Western Blot untersucht. Lokalisation des AhR und EGFR wurden durch transiente Transfektionen bzw. immunozytochemische Studien visualisiert. Des weiteren wurden AhR Knockout-Zellen generiert, um die AhR-Abhängigkeit der UVB-induzierten Signal¬trans¬duktion belegen zu können. Zum Nachweis der intrazellulären Bildung des AhR-Liganden FICZ durch UVB wurde die HPLC-MS-MS benutzt. Bestrahlung von immortalisierten Keratinozyten in einer physiologisch relevanten UVB-Dosis zeigte einen Anstieg in der Cyp1A1- und EGFR (epidermaler Wachstumsfaktor-Rezeptor)-kontrollierten Cyclooxygenase 2 (Cox-2)-Expression. Durch Behandlung mit dem spezifischen AhR-Inhibitor 3-Methoxy-4-nitroflavon (MNF) und Generierung von AhR Knockout (KO)-Zellen konnte die AhR-Abhängigkeit bewiesen werden. Immunozyto¬chemische Analysen haben gezeigt, dass UVB-Bestrahlung zu einer Internalisierung des EGFR führt. Die Aktivierung der EGFR-Kinaseaktivität wurde zusätzlich durch eine Aktivierung der mitogen-aktivierten Proteinkinase (MAPK) ERK1/2 (extrazellulär regulierte Kinase 1&2) nachgewiesen. Beide UVB-induzierten Effekte konnten durch MNF-Behandlung oder AhR KO blockiert werden. Als Verbindungsglied zwischen dem AhR- und EGFR-Signalweg wurde die Tyrosinkinase c-src postuliert, die durch Aktivierung des AhR vom AhR-Multiproteinkomplex freigesetzt wird. Experimente mit c-src KO-Mäusen haben gezeigt, dass die Induktion von Cox-2 nach AhR-Aktivierung c-src-abhängig ist. Aufbauend auf dieser Hypothese konnte im Rahmen dieser Arbeit dargestellt werden, dass der src-Kinase-Inhibitor PP2 die UVB-induzierte EGFR-Internalisierung, Erk1/2-Phosphorylierung und Cox-2-Expression hemmt. Das Tryptophan-Photoprodukt mit der stärksten AhR-Affinität ist 6-Formylindolo[3,2-b]carbazol (FICZ), welches ebenfalls eine Cyp1A1-Induktion verursacht, bisher jedoch nicht intrazellulär nachgewiesen werden konnte. Mittels HPLC-MS-MS-Analysen konnte zum ersten Mal gezeigt werden, dass UVB-Bestrahlung zu einer in-vivo Generierung von FICZ im unterem pikomolaren Bereich führt. In der Arbeit konnte demonstriert werden, dass das Zytoplasma neben Kern und Zellmembran ein wichtiges Target der UVB-Wirkung ist. Das Zielmolekül ist der AhR über den nukleare und Membraneffekte vermittelt werden. Es gelang erstmals, das Tryptophanprodukt FICZ als einen endogenen Liganden des AhR nachzuweisen. Eine Hemmung der AhR-Signalkaskade durch spezifische, nicht toxische Liganden könnte präventiv das UVB-mediierte Tumorrisiko vermindern. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Medizinische Fakultät | |||||||
| Dokument erstellt am: | 01.02.2007 | |||||||
| Dateien geändert am: | 12.02.2007 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 01.02.2007 | |||||||
| Datum der Promotion: | 01.02.2007 |
