title: Charakterisierung des Guaninnukleotid-Austauschfaktors p63RhoGEF als neuen Mediator der Galphaq/11-induzierten RhoA-Aktivierung
creator: Vettel, Christiane
subject: 570
subject: 570 Life sciences
description: Monomere GTPasen der Rho-Familie spielen als zentrale Mediatoren eine entscheidende Rolle bei der Regulation multipler zellulärer Prozesse, wie der Reorganisation des Aktin-Zytoskeletts, der Genexpression, Proliferation, Migration und Apoptose. Bis heute ist jedoch nur wenig über die unmittelbar beteiligten akzessorischen Proteine und Signalübertragungswege bekannt. Ziel dieser Arbeit war es daher, die Funktion des neu identifizierten, Galphaq/11-spezifischen Guaninnukleotid-Austauschfaktors (GEF) p63RhoGEF näher zu charakterisieren, zu untersuchen ob er an der RhoA-Aktivierung in kardialen Primärzellen der Ratte beteiligt ist und welche Bedeutung er bei der Entwicklung einer zellulären Hypertrophie in isolierten Kardiomyozyten hat.  Zunächst wurden die biochemischen Eigenschaften von p63RhoGEF im Vergleich zum Leukemia-associated RhoGEF (LARG), das ebenfalls als Gq/11-reguliert beschrieben war, analysiert. Für beide GEFs konnte die Aktivierung über Galphaq/11-Proteine bestätigt werden, wobei unterschiedliche Mechanismen dieser Aktivierung zu Grunde liegen. Während für die Aktivierung von LARG, zusäztlich zur Bereitstellung von aktiviertem Galphaq/11, ein direkter Kontakt des GEFs mit dem Agonist-gebunden Gq/11PCR benötigt wird, ist für die Stimulation von p63RhoGEF eine direkte Interaktion mit aktivierten Proteinen der Galphaq/11-Familie ausreichend. Wie durch Analyse der Kristallstruktur von p63RhoGEF und Punktmutationen gezeigt, umfasst dabei die Kernregion der Bindung den C-terminalen Bereich der PH-Domäne („PH-Extension“) und wird zusätzlich durch einzelne Aminosäuren innerhalb der DH- und der PH-Domäne stabilisiert. Vergleichbare Charakteristika zeigen auch die beiden p63RhoGEF-Homologe Kalirin/Duet und Trio, so dass die drei GEFs zu einer neuen Dbl-Unterfamilie zusammengefasst werden können, die sich entwicklungsbiologisch von einem schon in Invertebraten (z.B. Unc73 in C.elegans) vorhanden Vetreter dieser Familie ableiten. Die Stimulation isolierter Kardiomyozyten der neonatalen Ratte (NRCM) mit Phenylephrin (PE) und Endothelin-1 (ET-1) induzierte eine partiell über Galphaq/11-vermittelte Aktivierung von RhoA. Im Gegensatz zu PE, führte dabei die ET-1-induzierte RhoA-Aktivierung zur Stressfaserbildung und dem Aufbau sarkomerer Strukturen, wobei der Galphaq/11-abhängige Anteil über p63RhoGEF vermittelt wurde. Klassische Hypertrophie-Indikatoren (verstärkte Proteinsynthese, Expression von Markerproteinen) zeigten keine Abhängigkeit von p63RhoGEF bzw. RhoA, sondern wurden über den Galphaq/11-Effektor PLCß sowie die monomere GTPase Rac1 reguliert. Die Stimulation von isolierten kardialen Fibroblasten mit Angiotensin II induzierte eine RhoA-Aktivierung, die selektiv über den Angiotensin II–Rezeptoren-Typ I - Galphaq/11 - p63RhoGEF-Signalweg erfolgte. Die Daten belegen eine Galphaq/11-p63RhoGEF-vermittelte RhoA-Aktivierung sowohl in Kardiomyozyten als auch in kardialen Fibroblasten. Da Angiotensin II ein wichtiger Mediator der pathologischen Fibrose im Herzen ist, könnte dieser Signalweg von pathophysiologischer Bedeutung sein.    
date: 2009
type: Dissertation
type: info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
type: NonPeerReviewed
format: application/pdf
identifier: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserverhttps://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/9845/1/Christiane.Vettel.Dissertation.pdf
identifier: DOI:10.11588/heidok.00009845
identifier: urn:nbn:de:bsz:16-opus-98451
identifier:   Vettel, Christiane  (2009) Charakterisierung des Guaninnukleotid-Austauschfaktors p63RhoGEF als neuen Mediator der Galphaq/11-induzierten RhoA-Aktivierung.  [Dissertation]     
relation: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/9845/
rights: info:eu-repo/semantics/openAccess
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language: ger