Dokument: Biophysikalische Charakterisierung des Vorläufer- und Endzustandes von Fibrillen aus rekombinanten und natürlichen Prion-Proteinen

Titel:	Biophysikalische Charakterisierung des Vorläufer- und Endzustandes von Fibrillen aus rekombinanten und natürlichen Prion-Proteinen
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=6431
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20071128-071414-3
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Stöhr, Jan [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 7,70 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 27.11.2007 / geändert 27.11.2007
Beitragende:	Prof. Dr. Riesner, Detlev [Gutachter] Prof. Dr. Willbold, Dieter [Gutachter] Prof. Dr. Carsten Korth [Gutachter]
Stichwörter:	Prion-Protein, Fibrillen, amyloid
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie
Beschreibung:	Prionen sind Erreger der Transmissiblen Spongiformen Enzephalopathien (TSE). Zu diesen Krankheiten zählen die Bovine Spongiforme Enzephalopathie, Scrapie beim Schaf und die Creutzfeld-Jakob-Erkrankung beim Menschen. Der Erreger besteht einzig und allein aus der infektiösen Isoform des wirtseigenen Prion-Proteins (PrP). Das zentrale Ereignis in der Ausbildung der infektiösen Isofom PrPSc ist eine Strukturkonversion der hauptsächlich α-helikalen, zellulären Isoform PrPC in eine unlösliche, überwiegend β-Faltblatt-strukturierte und krankheitsassoziierte Isoform PrPSc. PrPSc ist partiell resistent gegen die Proteolyse mit Proteinase K. Nach Behandlung mit Proteinase K bildet es hochmolekulare amyloide Fibrillen aus. Die strukturelle Konversion kann anhand eines in vitro Konversionssystems, welches auf der Kombination des anionischen Detergenz Natriumdodecylsulfat (SDS) und NaCl basiert,nachvollzogen werden. In diesem Konversionssystem entstehen nach mehrwöchiger Inkubationszeit fibrilläre Proteinaggregate. In der vorliegenden Arbeit konnte erstmals der präamyloide Intermediärzustand des Prion-Proteins im in vitro Konversionssystem näher charakterisiert werden. Analysen zur Sekundärstruktur dieses Ausgangszustandes zeigten, dass dieser neben einem α-helikalen auch einen hohen Anteil von random-coil Strukturelementen besitzt und daher als teildenaturiert bezeichnet werden kann. Der teildenaturierte Intermediärzustand liegt in einem Monomer-Dimer-Gleichgewicht vor, wie aus Messungen mittels analytischer Ultrazentrifugation hervorging. Ein chemischer Quervernetzer und eine anschließende massenspektrometrische Analyse identifizierten die molekularen Kontaktstellen des Amyloid ausbildenden Dimers. Die aus dem Konversionssystem hervorgegangenen fibrillären Aggregate weisen alle amyloid-spezifischen Charakteristika auf und zeigen darüber hinaus mit PrPSc vergleichbare biophysikalische Eigenschaften. Dazu gehören die gesteigerte Fluoreszenzausbeute bei spezifischer Bindung von Thioflavin T an die Fibrillen, Unlöslichkeit und eine gesteigerte Resistenz gegenüber der Verdauung mit Proteinase K. Auch konnte dieses in vitro Konversionssystem erfolgreich auf vollständig posttranslational modifiziertes PrPC ausgeweitet werden. PrPC wurde aus einer eukaryotischen Zellkultur aufgereinigt, welches zwei Glykosylierungen und einen GPIMembrananker trägt. Die entstandenen amyloiden Strukturen konnten mit Hilfe der Negativkontrastierung und der Immunogold-Markierung im Elektronenmikroskop genauer charakterisiert werden. Die Fibrillen lösten im Rahmen der Untersuchungszeit keine Krankheitssymptome aus.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät
Dokument erstellt am:	27.11.2007
Dateien geändert am:	27.11.2007
Promotionsantrag am:	24.09.2007
Datum der Promotion:	15.11.2007