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Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:bsz:25-opus-31518
URL: http://www.freidok.uni-freiburg.de/volltexte/3151/


Maerz, Sara

Charakterisierung der durch Semliki Forest Virus induzierten Apoptosewege mittels Replikon-basierter, rekombinanter Viren

Characterisation of Semliki Forest virus-induced activation paths of apoptosis using replicon-based rekombinant viruses

Dokument1.pdf (4.569 KB) (md5sum: 9381c42640b3bd8f8664deba00945d6e)

Kurzfassung in Deutsch

Programmierter Zelltod (Apoptose) wird vorwiegend über zwei Signalwege reguliert, einen von Todesrezeptoren vermittelten, extrinsischen und einen über Mitochondrien laufenden, intrinsischen Weg. Der Alphavirus SFV, ein plusstrang-RNA Virus, induziert in Zellkultur Apoptose. Die zu Grunde liegenden molekularen Mechanismen sowie der genaue Aktivierungsweg des Virus sind jedoch noch unklar. Zu deren Untersuchung wurde ein auf SFV basierendes Vektorsystem verwendet, in dem der Vektor als physiologischer Todesstimulus und gleichzeitig als Expressionsvektor zur Einbringung heterologer Proteine dient. Mit diesem System wurden heterologe Proteine mit antiapoptotischer Funktion (XIAP, Bcl-2, CrmA) und dominant interferierender Mutanten (FADD-DN, Caspase 9-DN) in Zielzellen (MEFs) eingeschleust, funktionell exprimiert und ihre Wirkung auf SFV induzierte Apoptose untersucht.
Es konnte gezeigt werden, dass diejenigen Proteine vor Apoptose schützen, welche durch Interaktionen den intrinsischen Aktivierungsweg hemmen. Als potentester Inhibitor der mittels SFV-Vektor induzierten Apoptose zeigte sich XIAP, ein Protein mit inhibitorischer Wirkung auf die Schlüsselcaspase des intrinsischen Weges, Caspase 9, sowie auf Caspase 3. Heterologe Exprimierung des Adapterproteins FADD-DN des extrinsischen Aktivierungsweges hingegen bot keinerlei Schutz vor Apoptose. Zusätzliche Versuche mit Caspase 9-KO-Zelllinien bestätigten die Bedeutung des intrinsischen Aktivierungsweges für SFV induzierte Apoptose. Abschließend sollte die Frage geklärt werden welche der durch SFV-Infektion angeworfenen Signalwege stromaufwärts der Mitochondrien eine Rolle spielen. Hierzu wurden KO-Zelllinien der proapoptotischen multimeren Proteine Bax und Bak, sowie Doppel-KO-Zellen mit rekombinantem SFV infiziert. Es konnte gezeigt werden, dass Bak, nicht jedoch Bax zur Einleitung der viral induzierten Apoptose benötigt wird.
Mit den vorliegenden Resultaten lässt sich ein Aktivierungsschema konstruieren, bei dem SFV über das integrale Membranprotein Bak durch Cytochrom C-Freisetzung zu einer Aktivierung des intrinsischen Weges mit der Schlüsselcaspase des Apoptosoms, Caspase 9, führt und im Folgenden über die Caspase 3 der gemeinsamen Endstrecke Apoptose induziert.


Kurzfassung in Englisch

Programmed cell death (apoptosis) is mainly adjusted by two signal paths, an extrinsic one mediated by death receptors, and an intrinsic one running through mitochondria. The alpha virus SFV, a positive-stranded RNA virus, induces apoptosis in cell culture. Nevertheless, the basic molecular mechanisms as well as the precise activation path of the virus are still unclear. To their investigation a vector system based on SFV in which the vector serves as a physiological death stimulus, and at the same time as an expression vector for the integration of heterologous proteins was used. With this system heterologous proteins with antiapoptotic function (XIAP, Bcl-2, CrmA) and dominant interfering mutants (FADD-DN, Caspase 9-DN) were brought into purpose cells (MEFs), functionally expressed and their effects for SFV induced apoptosis were examined.It could be shown that those proteins protect against apoptosis restraining the intrinsic activation path by interactions. As the most potent inhibitor of the apoptosis induced by SFV vector appeared XIAP, a protein with inhibitory effect on the key caspase of the intrinsic path, Caspase 9, as well as on Caspase 3. However, heterologous expressing of the adaptor protein FADD-DN of the extrinsic activation path offered no protection against apoptosis. Additional attempts with Caspase 9 KO cell lines confirmed the significance of the intrinsic activation path for SFV-induced apoptosis. Finally, the question should be discussed which of the signal paths started by SFV infection plays a role upstream of the mitochondria. Moreover, KO cell lines of the preapoptotic multimer proteins Bax and Bak, as well as double KO cells with rekombinant SFV became infected. It could be shown that only Bak is required for the introduction of virus-induced apoptosis.
With the present results an activation pattern can be constructed, in which SFV leads to an activation of the intrinsic path with the key caspase of the apoptosome, Caspase 9, via the integral membrane protein Bak by Cytochrom C emission, and in which SFV induces apoptosis via Caspase 3 of the common final path.


SWD-Schlagwörter: Apoptosis , Semliki-Forest-Virus , Replikon , Virusvektor , Inhibition , Mitochondrium
Freie Schlagwörter (deutsch): Programmierter Zelltod
Freie Schlagwörter (englisch): Replicon , programmed cell death
Institut: Inst. für Molekulare Medizin und Zellforschung
Fakultät: Medizinische Fakultät / Universitätsklinikum
DDC-Sachgruppe: Medizin und Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Erstgutachter: Rhême, Céline (Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 08.05.2007
Erstellungsjahr: 2005
Publikationsdatum: 23.07.2007
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