Dokument: Dominant-negative Überexpressionsmodelle für Proliferationsfunktionen von humanem B23 und C23

Titel:Dominant-negative Überexpressionsmodelle für Proliferationsfunktionen von humanem B23 und C23
Weiterer Titel:Dominant-negative overexpression models of proliferative functions of human B23 and C23
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URN (NBN):urn:nbn:de:hbz:061-20180808-152626-7
Kollektion:Dissertationen
Sprache:Englisch
Dokumententyp:Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:Text
Autor: Faustmann, Timo Jendrik [Autor]
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Dateien vom 03.08.2018 / geändert 03.08.2018
Beitragende:Prof. Dr. Ahmadian, Reza [Gutachter]
Prof. Dr. med. Stoecklein, Nikolas [Gutachter]
Stichwörter:Nucleolin, Nucleophosmin, C23, B23, dominant-negative, overexpression, proliferation
Dewey Dezimal-Klassifikation:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:Zusammenfassung
Hintergrund: Die multifunktionalen, primär nukleolären Proteine Nucleophosmin (B23) und Nucleolin (C23) sind wichtige, direkt mit der Tumorentstehung assoziierte Proteine. Sie werden in hohem Maß in proliferativen Zellen exprimiert und sind in der Regulation von Genexpression, rRNA-Synthese sowie Protein- und RNA-Transport während der Proliferation involviert. Der funktionelle Zusammenhang zwischen der Domänenstruktur von Nucleophosmin und Nucleolin, der subzellulären Lokalisation und der Funktion in Proliferation und survival ist größtenteils unverstanden.
Ziel: Das Ziel dieser Arbeit war die Identifikation von Nucleophosmin- und Nucleolin-Domänen mit dominant-negativer Wirkung auf die Tumorzellproliferation.
Methodik: Die verwendeten Methoden und Technologien waren Klonierung und eukaryotische Überexpression definierter Domänen von Nucleophosmin und Nucleolin in Zellkultur (HeLa-, Cos-7-Zellen) mit vergleichender Analyse von Proliferation und Viabilität (MTT assay, FACS-basierte DNA-Gehaltsanalyse) sowie subzellulärer Lokalisation mittels Konfokal-Mikroskopie.
Ergebnisse: HeLa-Zellen zeigen im MTT-Assay nach transienter Überexpression der C-terminalen RNA-bindenden und Glycin-Arginin-reichen Domänen (RRM4GAR) von Nucleolin, eine um 40% signifikant (p<0.001) und Cos-7-Zellen eine um 20% signifikant (p<0.01) verminderte Proliferation im Vergleich zur „Leer-Vektor-Kontrolle“. Übereinstimmend hiermit sind in der FACS-Analyse die SubG1-Fraktionen in beiden Zelllinien signifikant erhöht. Weitere antiproliferativ-wirkende Domänen sind die Histon-RNA-bindende-Domäne (HBD-RNABD) von Nucleophosmin und die Glycin-Arginin-reiche Domäne (GAR) von Nucleolin. Konfokal-mikroskopisch sind die RRM4GAR- und GAR-Domäne im Zytoplasma und die HBD-RNABD im Nukleus lokalisiert.
Schlussfolgerung: Die hier nachgewiesenen dominant-negativen Effekte in HeLa- und Cos7-Zellen unterstreichen die Bedeutung der C-Termini von Nucleophosmin und Nucleolin in der Proliferation humaner Tumorzellen. Die erwähnten Domänen ermöglichen weitere gezielte Untersuchungen zur Struktur-Funktionsanalyse nukleolärer Proteine und sind mögliche Zielstrukturen für eine antiproliferative Tumortherapie.

Abstract
Background: The multifunctional, nucleolar proteins nucleophosmin (B23) and nucleolin (C23) are involved in different cellular processes in normal and transformed cells. Both proteins are highly expressed in dividing cells and are regulators of gene expression, rRNA synthesis, and protein and RNA transport during cell proliferation. The multitude of functions of nucleolin and nucleophosmin are reflected by their multidomain architecture. However, the functional relationship between the subdomains of nucleophosmin and nucleolin, their subcellular localization and their function in proliferative and survival signalling remains unclear so far.
Aim: This study aims at identifying nucleophosmin and nucleolin subdomains with dominant- negative effects on tumour cell proliferation.
Methods: The methods and techniques used were cloning, eukaryotic overexpression of defined nucleophosmin and nucleolin subdomains in cell culture (HeLa and Cos-7 cell lines) along with comparative analysis of proliferation and viability (MTT assay, FACS-based analysis of DNA amount) as well as subcellular localization by confocal microscopy.
Results: Following the transient overexpression of the C-terminal RNA-binding and glycine-arginine-rich domains (RRM4GAR) of nucleolin, MTT assays revealed a reduction of 40 % for HeLa cells and 20 % for Cos-7 cells in proliferation, respectively. The reduction observed was significant on a p < 0.001 level in HeLa cells and significant on a p < 0.01 level in Cos-7 cells. In agreement, herewith, both cell lines showed increased SubG1 fractions in FACS analysis. Further antiproliferative activities could be ascribed to the glycine-arginine-rich (GAR) domain of nucleolin and the histone-RNA-binding domain (HBD-RNABD) of nucleophosmin. The RRM4GAR and GAR domains were found localized in the cytoplasm and the HBD-RNABD in the nucleus using confocal imaging.
Conclusion: The dominant-negative effects of the RRM4GAR, GAR and HBD-RNABD demonstrated in HeLa and Cos-7 cells point out the importance of the C-terminus of nucleophosmin and nucleolin in the proliferation of primate and human tumour cell lines. These findings provide a lead for further investigations concerning the structure and function of these nucleolar proteins. The subdomains identified are possible targets for an antiproliferative tumour therapy.
Lizenz:In Copyright
Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:08.08.2018
Dateien geändert am:08.08.2018
Promotionsantrag am:06.01.2017
Datum der Promotion:24.07.2018
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