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status_changed: 2012-08-14 15:27:56
type: doctoralThesis
metadata_visibility: show
creators_name: Korhonen, Hanna
title: Analysis of Gq/G11 and G12/G13 mediated signalling in the endothelial functions
title_de: Untersuchungen der Gq/G11 und G12/G13 vermittelten Signaltransduktion für verschiedene Endothelfunktionen
ispublished: pub
subjects: 570
divisions: 54600
adv_faculty: af-14
keywords: NO , G-Proteinendothelium , mouse , anaphylaxis , NO , G-protein
cterms_swd: Endothel
cterms_swd: Maus
cterms_swd: Anaphylaxie
abstract: In this study, I analyzed the role of GPCR signalling pathways mediated by Gq/G11 and G12/G13 in the functions of the adult endothelium. To achieve endothelium specific deletion of G-alpha-q/11 and G-alpha-12/13, I crossed an inducible Tie2-Cre mouse line with mice carrying floxed alleles of the genes encoding G-alpha-q (Gnaq) and G-alpha-13 (Gna13) in G-alpha-11- or G-alpha-12-deficient backgrounds, respectively. After induction of Cre with tamoxifen, I observed endothelium specific recombination in various organs, excluding brain vessels and aorta. I confirmed the loss of G-alpha-q/11 and G-alpha-12/13 in pulmonary endothelial cells isolated from the respective mouse lines and was able to show that the phosphorylation of MLC in primary pulmonary endothelial cells depended on G-alpha-q/11, while G-alpha-12/13 pathway was less important. When stimulated with histamine or PAF, endothelial NO production was blocked in the absence of G-alpha-q/11. In vivo the lack of G-alpha-q/11 in endothelial cells led to reduced vascular permeability, which was consistent with in vitro MLC phosphorylation results. G-alpha-q/11 was necessary for normal hypotensive response to histamine stimulation, and for PAF-induced shock. Sensitized endothelial cell specific G-alpha-q/11 KO mice were resistant to development of anaphylactic shock when challenged with allergen. In addition, endothelial G-alpha-q/11 KO mice showed reduced leukocyte rolling in trauma induced acute inflammation. In conclusion, I was able to show that endothelial G-alpha-q/11 is a regulator of endothelial cell contraction and endothelial barrier function in response to various inflammatory mediators, and that it is critically involved in systemic anaphylactic reactions. These data suggest that Gq/G11-mediated signalling pathway in endothelial cells is a promising target to prevent or to treat anaphylactic shock.  
abstract_translated_text: In diesem Forschungsprojekt habe ich die Rolle von Gq/G11- und G12/G13-vermittelten GPCR Signalwegen im Rahmen der Funktion des adulten Endothels analysiert. Um eine Endothel-spezifische Deletion der für G-alpha-q/11 und G-alpha-12/13 kodierenden Gene zu erhalten, kreuzte ich eine induzierbare Tie2-Cre Mauslinie mit Mäusen mit gefloxten Allelen der G-alpha-q (Gnaq) und G-alpha-13 (Gna13) kodierenden Gene sowohl mit G-alpha-11- oder G-alpha-12-defizientem Hintergrund. Nach Induktion von Cre mittels Tamoxifen konnte ich eine Endothel-spezifische Rekombination in verschiedenen Organen, nicht aber in Hirngefäßen und Aorta, beobachten. Ich bestätigte den Verlust von G-alpha-q/11 und G-alpha-12/13 in pulmonalen Endothelzellen, die aus den entsprechenden Mauslinien isoliert wurden, und konnte zeigen, dass die Phosphorylierung von MLC in primären pulmonalen Endothelzellen abhängig war von G-alpha-q/11, während der G-alpha-12/13 Signalweg eine deutlich geringere Rolle spielte. Die Stimulation der endothelialen NO-Produktion durch Histamin oder PAF war in Abwesenheit von G-alpha-q/11 blockiert. In vivo führte das Fehlen von G-alpha-q/11 in Endothelzellen zu einer reduzierten vaskulären Permeabilität, was mit den in vitro Ergebnissen der Phosphorylierung übereinstimmte. Endotheliales G-alpha-q/11 war für eine normale hypotensive Antwort auf eine Histaminstimulierung und für den PAF-induzierten Schock erforderlich. Sensibilisierte Endothelzell-spezifische G-alpha-q/11 KO-Mäuse waren bei Allergeneinwirkung gegen die Entwicklung eines anaphylaktischem Schock resistent. Zusätzlich zeigten endotheliale G-alpha-q/11 KO-Mäuse ein reduziertes Leukozyten-“rolling” bei Trauma-induzierter akuter Entzündung. Als diesen Befunden kann geschöußfolgert werden, dass endotheliales G-alpha-q/11 ein Regulator der endothelialen Zellkontraktion und endothelialen Barrierefunktion als Antwort auf verschiedene entzündliche Mediatoren ist, und dass es eine bedeutende Rolle bei systemischen anaphylaktischen Reaktionen spielt. Diese Daten legen nahe, dass der Gq/G11-vermittelte Signalweg in Endothelzellen eine vielversprechende Zielstruktur für die Prävention oder Behandlung des anaphylaktischen Schocks darstellt. 
abstract_translated_lang: ger
date: 2008
date_type: published
id_scheme: DOI
id_number: 10.11588/heidok.00008963
ppn_swb: 596074182
own_urn: urn:nbn:de:bsz:16-opus-89638
date_accepted: 2008-12-19
advisor: HASH(0x556120b03250)
language: eng
bibsort: KORHONENHAANALYSISOF2008
full_text_status: public
citation:   Korhonen, Hanna  (2008) Analysis of Gq/G11 and G12/G13 mediated signalling in the endothelial functions.  [Dissertation]     
document_url: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/8963/1/Thesis_30.10._final_version.pdf