Dokument: Herstellung und Charakterisierung von inhibitorischen Fusionsproteinen zur Modulation der Interleukin 6 Signaltransduktion
| Titel: | Herstellung und Charakterisierung von inhibitorischen Fusionsproteinen zur Modulation der Interleukin 6 Signaltransduktion | |||||||
| Weiterer Titel: | Production and characterization of inhibitory fusion proteins for modulation of interleukin 6 signal transduction | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=61295 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20221125-110756-3 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Heise, Denise [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. Scheller, Jürgen [Betreuer/Doktorvater] Prof. Dr. Krüger, Martina [Gutachter] Prof. Dr. Garbers, Christoph [Gutachter] | |||||||
| Stichwörter: | Interleukin 6, IL-6, Interleukin 11, IL-11, Fusionsproteine, IL-6 Signaltransduktion, IL-11 Signaltransduktion, IL-6 Trans-Signaling, IL-11 Trans-Signaling | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit | |||||||
| Beschreibungen: | Interleukin 6 hat pro- und antiinflammatorische Eigenschaften und ist an einer Vielzahl physiologischer, aber auch pathophysiologischer Prozesse beteiligt. Zur Initiierung der intrazellulären Signalkaskade erfolgt initial die Bindung von IL-6 an den IL-6 Rezeptor (IL 6R). Der IL 6/IL 6R Komplex bindet dann an den signaltransduzierenden Rezeptor gp130 und induziert dessen Dimerisierung. Die IL-6 Signaltransduktion über den membranständigen IL-6R Rezeptor wird als Classic-Signaling bezeichnet, während die Signaltransduktion über den löslichen IL-6R als Trans-Signaling bezeichnet wird. Das IL-6 Classic-Signaling wird eher mit regenerativen Eigenschaften wie Einleitung der Akute-Phase Reaktion oder Zellproliferation verbunden, wohingegen das IL-6 Trans-Signaling eher mit chronisch-entzündlichen Prozessen assoziiert ist. Lösliches gp130 (sgp130) wurde als spezifischer Inhibitor des Trans-Signalings beschrieben. Eine kürzlich veröffentlichte Phase IIa-Studie zeigte vielversprechende Ergebnisse bei der Behandlung von Patienten mit Morbus Crohn und Colitis Ulcerosa durch sgp130Fc. Tierstudien zeigten, dass die alleinige Hemmung des IL-6 Trans-Signalings nicht zu einer erhöhten Anfälligkeit gegenüber bakteriellen Infektionen führt, so dass anzunehmen ist, dass die selektive Hemmung des IL-6 Trans-Signalings der gleichzeitigen Hemmung des IL-6 Classic- und des Trans-Signalings überlegen ist.
IL 11 ist das nächstverwandte Zytokin zu IL-6 und induziert ebenfalls eine Signaltransduktionen über gp130 Dimerisierung. Hierfür benötigt IL 11 die initiale Binding an den IL-11R. Für sgp130Fc wurde nicht nur eine Hemmung des IL-6 Trans-Signalings beschrieben, sondern auch eine IL-11 Trans-Signaling Hemmung beobachtet. Generell ist anzunehmen, dass IL-11 an regenerativen Prozessen beteiligt ist und eine Hemmung möglichst vermieden werden sollte. Ziel dieser Arbeit war es, die Hemmung des IL 6 Trans-Signalings durch optimierte sgp130Fc-Varianten zu verbessern und eine gleichzeitige Hemmung des IL 11 Trans-Signalings zu verringern. Durch die Herstellung neuartiger Fusionsproteine, bestehend aus den drei zytokinbindenden Domänen von gp130 und einem IL 6/sIL-6R bindenden Nanobody (cs-130-Varianten), konnte die Affinität gegenüber IL 6/sIL 6R Komplexen im Vergleich zum sgp130Fc, deutlich erhöht werden. Die Einführung weiterer IL 6/sIL 6R affinitätssteigernden Mutationen im cs-130Fc (cs130FlyFc) verbesserte darüber hinaus die Hemmung des IL-6 Trans-Signalings noch weiter und verhinderte die Hemmung des IL-11 Trans-Signalings nahezu komplett. Durch die Entwicklung dieser cs 130 Varianten wurde ein weiterer Schritt in Richtung der second-generation IL-6 Trans-Signaling Inhibitoren geleistet.Interleukin 6 has pro- and anti-inflammatory properties and is involved in a variety of physiological, but also pathophysiological processes. To initiate the intracellular signaling cascade, IL-6 initially binds to the IL-6 receptor (IL-6R). The IL-6/IL-6R complex then binds to the signal transducing receptor gp130 and induces its dimerization. IL-6 signal transduction via the membrane-bound IL-6R receptor is known as classic-signaling, whereas signal transduction via the soluble IL-6R is referred as trans-signaling. IL-6 classic signaling is more associated with regenerative properties such as initiation of acute-phase response or cell proliferation, whereas IL-6 trans-signaling is more associated with chronic inflammatory processes. Soluble gp130 (sgp130) has been described as a specific inhibitor of trans-signaling. A recently published phase IIa study showed promising results in the treatment of patients with crohn's disease and ulcerative colitis by sgp130Fc. Animal studies showed that inhibition of IL 6 trans-signaling alone did not result in increased susceptibility to bacterial infections, suggesting that selective inhibition of IL-6 trans-signaling is superior to simultaneous inhibition of both IL-6 classic- and trans-signaling. IL-11 is the closest related cytokine to IL-6 and as well induces signal transduction via gp130 dimerization. Therefore, IL-11 requires initial binding to the IL-11R. For sgp130Fc inhibition of IL-6 trans-signaling was described, but also IL-11 trans-signaling inhibition was observed. In general, it can be assumed that IL-11 is involved in regenerative processes and inhibition should be avoided if possible. The aim of this work was to improve inhibition of IL-6 trans-signaling by optimized sgp130Fc-variants and to reduce simultaneously inhibition of IL-11 trans-signaling. By creating novel fusion proteins consisting of the three cytokine-binding domains of gp130 and an IL-6/sIL-6R-binding nanobody (cs-130 variants), the affinity toward the IL-6/sIL-6R complex was significantly increased through the new cs 130-variants compared with sgp130Fc. Introduction of additional IL-6/sIL-6R affinity enhancing mutations in cs-130Fc (cs130FlyFc) further improved inhibition of IL-6 trans-signaling and almost completely prevented inhibition of IL-11 trans-signaling. The development of cs-130-variants was another step towards the development of second-generation IL-6 trans-signaling inhibitors. | |||||||
| Lizenz: |  Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Medizinische Fakultät » Institute » Institut für Biochemie und Molekularbiologie II | |||||||
| Dokument erstellt am: | 25.11.2022 | |||||||
| Dateien geändert am: | 25.11.2022 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 30.05.2022 | |||||||
| Datum der Promotion: | 08.11.2022 |
