Rekombinante Expression und Untersuchungen zur Funktion eines Fibroblasten-Wachstumsfaktor-bindenden Proteins(FGF-BP)

Nach Herz-Kreislauferkrankungen stellen maligne Tumoren die zweithäufigste Todesursache in den Industriestaaten dar. Therapeutisch stehen die operative Therapie sowie die Chemo- und Strahlentherapie zur Verfügung. Der Heilungserfolg ist jedoch gerade bei fortgeschrittenen Tumorstadien begrenzt. Ein...

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser: Hagenbusch, Julia
Beteiligte: Aigner, Achim (Prof. Dr.) (BetreuerIn (Doktorarbeit))
Format: Dissertation
Sprache:Deutsch
Veröffentlicht: Philipps-Universität Marburg 2010
Pharmakologie und Toxikologie
Schlagworte:
FGF
Online Zugang:PDF-Volltext
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Beschreibung
Zusammenfassung:Nach Herz-Kreislauferkrankungen stellen maligne Tumoren die zweithäufigste Todesursache in den Industriestaaten dar. Therapeutisch stehen die operative Therapie sowie die Chemo- und Strahlentherapie zur Verfügung. Der Heilungserfolg ist jedoch gerade bei fortgeschrittenen Tumorstadien begrenzt. Ein in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnener therapeutischer Ansatz verfolgt die Begrenzung der Tumor-ausbreitung durch die spezifische Inhibition von Wachstumsfaktoren, Rezeptoren oder anderer wachstumsstimulierender Proteine, die in malignen Zellen aberrant (über-) exprimiert sind. Dementsprechend wichtig ist die Identifikation und Analyse dieser Zielfaktoren im Hinblick auf eine spezifische und nebenwirkungsarme Therapie von Tumorerkrankungen. Der Fokus dieser Arbeit liegt in der Untersuchung und Funktionsanalyse eines in verschiedenen maligne entarteten Geweben überex-primierten Genprodukts: dem Fibroblasten-Wachstumsfaktor-bindenden Protein (FGF-BP). FGF-BP ist ein heparinbindendes Protein, welches mit verschiedenen Fibroblastenwachstumsfaktoren (FGFs), darunter FGF-2, interagiert. Es mobilisiert FGF-2 aus der extrazellulären Matrix und ist folglich bedeutend für dessen Bioaktivität. In dieser Arbeit wurde anhand der immunistochemischen Analyse von Gewebeschnitten gesunden versus malignen Ovarialgewebes gezeigt, dass FGF-BP in etwa 30% der Ovarialkarzinome überexprimiert wird. Dieser Anteil ist vergleichbar mit der Überexpressionsrate des Her2-Rezeptors in Mammakarzinomen. Die hier erhobenen Ergebnisse sind Grundlage für weitere Studien, die die Überexpression von FGF-BP in Bezug auf den Subtyp und der Stadien von Ovarialkarzinomen spezifizieren. Zur weiteren funktionellen Analyse sollte FGF-BP rekombinant produziert werden, was sich bereits in früheren Studien schwierig gestaltete. In dieser Arbeit gelang die rekombinante Expression von FGF-BP (rFGF-BP) mit hoher Ausbeute. Für dieses rFGF-BP konnte neben der bereits vormals beschriebenen Bindung an FGF-2 auch Interaktionen mit FGF-4 und -9 nachgewiesen werden. Im Proliferationsassay mit SW13-Zellen wurde ein wachstumsstimulierender Effekt beobachtet, wie er auch bei mit einem FGF-BP-Expressionvektor stabil transfizierten SW13-Zellen gesehen wurde. In stabil mit dem Fusionsprotein FGF-BP-CFP transfizierten Tumorzellen konnte unter Verwendung der konfokalen Laserscanning-Mikroskopie eine in Abwesenheit von FGF-2 hauptsächlich zytoplasmatische Lokalisation nachgewiesen werden. Unter Koexpression mit FGF-2 fand eine Translokation von FGF-BP in den Zellkern statt. Anhand der Analyse verschiedener C- bzw. N-terminal verkürzter FGF-BP-Mutanten konnte gezeigt werden, dass die Translokation von FGF-BP in den Zellkern neben der Anwesenheit von FGF-2 vom N-Terminus des FGF-BP abhängig ist. Um die biologischen Relevanz dieser Beobachtungen bewerten zu können, wurden mit verschiedenen Zelllinien Proliferationsstudien durchgeführt. Dabei wurden in Abhängigkeit von der endogenen Expression von FGF-2 inhibitorische bzw. stimulierende Effekte des FGF-BP auf das Zellwachstum beobachtet. Zusammen-genommen mit den Ergebnissen aus der konfokalen Laserscanning-Mikroskopie scheint hierfür das Verhältnis zwischen FGF-BP und FGF-2 verantwortlich zu sein. FGF-BP gelangt abhängig von FGF-2 in den Zellkern, wo es seine proliferationssteigernde Wirkung entfaltet. In Abwesenheit von FGF-2 verbleibt es im Zytoplasma und wirkt inhibitorisch auf das Zellwachstum. Der wachstums-stimulierende Effekt von FGF-BP ist somit von dessen N-Terminus, von der Anwesenheit von FGF-2 sowie von dem Gleichgewicht zwischen zytoplasmatischem, inhibitorisch wirksamem und nukleärem, stimulierendem FGF-BP abhängig. Basierend auf der hier in Ovarialkarzinomen nachgewiesenen Überexpression und der proliferationsstimulierenden Wirkung von FGF-BP in FGF-2 positiven Tumoren eröffnet dies Möglichkeiten zur Therapie des Ovarialkarzinoms z.B. durch Einsatz RNAi-vermittelter Knockdown-Strategien.
DOI:https://doi.org/10.17192/z2010.0039