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Titel: Thioredoxin family proteins in physiology and disease
Autor: Hanschmann, Eva-Maria
Weitere Beteiligte: Lillig, Christopher Horst (Dr.)
Erscheinungsjahr: 2011
URI: https://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2011/0712
DOI: https://doi.org/10.17192/z2011.0712
URN: urn:nbn:de:hebis:04-z2011-07125
DDC: 500 Naturwissenschaften
Titel(trans.): Proteine der Thioredoxin Familie unter physiologischen und pathologischen Bedingungen

Dokument

Schlagwörter:
Thioredoxine, Elektronentransfer, Posttranslationale Änderung, Eisenstoffwechsel, Hypoxie, Asphyxia neonatorum, Inselzelltransplantation, Redox, Glutaredoxine, Peroxiredoxine, renale Ischämie-Reperfusion, Redox Regulation, Redox regulation, Thioredoxin family, electron transfer, iron regulation, hypoxia-related disorders

Summary:
Proteins of the thioredoxin (Trx) family are ubiquitously expressed oxidoreductases. They use cysteinyl residues within their active site to modify substrate proteins posttranslationally by reduction/oxidation reactions or de-/glutathionylation. They play a crucial role in regulating cellular functions such as proliferation, differentiation and apoptosis. This thesis entitled “Thioredoxin family proteins in physiology and disease” focusses on these proteins, i.e. the Trx systems, the glutaredoxin (Grx) systems and the peroxiredoxins (Prxs). Because descriptions of cellular functions of redoxins are rare, we aimed at identifying new interaction partners and functions under physiological and hypoxic conditions in various cell culture and animal models. This thesis emphasizes the concept of compartmentalised redox signaling and demonstrates not only the complexity of the Trx family proteins, but the species-, tissue- and cell type-specific responses to oxygen deprivation and the distinct contribution of the redoxins to controling the fate of a cell. In detail: - Human, mitochondrial Grx2 is an electron donor for Prx3. - Vertebrate Grx3 (human and zebrafish) is involved in iron regulation. - Trx family proteins showed a tissue- and cell type-specific expression and distribution in the rat CNS and responded tissue- and cell type-specific to oxygen deprivation in numerous cell lines and models for perinatal asphyxia, renal ischemia/reperfusion (I/R) injury and transplantation of pancreatic β-cells. (compare to summary of the thesis)

Zusammenfassung:
Proteine der Thioredoxin (Trx) Familie sind ubiquitär exprimierte Oxidoreduktasen, die Cysteine innerhalb ihres aktiven Zentrums dazu nutzen, Proteine posttranslational durch Reduktions-Oxidations Reaktionen oder De-/Glutathionylierung zu modifizieren. Sie regulieren Prozesse wie Proliferation, Differenzierung und Apoptose. Diese Doktorarbeit mit dem Titel “Thioredoxin family proteins in physiology and disease” konzentriert sich auf die Trx Systeme, die Glutaredoxin (Grx) Systeme und auf die Peroxiredoxine (Prx). Da nur wenige zelluläre Funktionen dieser Proteine bekannt sind, galt es neue Interaktionspartner sowie Funktionen unter physiologischen und hypoxischen Bedingungen in verschiedenen Zell- und Tiermodellen aufzudecken. Diese Arbeit unterstreicht das Konzept des kompartimentalisierten Redox-Signalings und zeigt nicht nur die Komplexität der Trx Familie, sondern spezies-, gewebs- und zell-spezifische Antworten auf Hypoxie und den unterschiedlichen Beitrag der Redoxine an der Kontrolle über das Zellschicksal. Im Detail: - Mitochondrielles Grx2 ist ein Elektronendonor für Prx3 identifiziert. - Grx3 in Vertebraten (Mensch, Zebrafisch) fungiert im Eisenstoffwechsel. - Proteine der Trx Familie zeigten eine gewebs- und zell-spezifische Expression und Verteilung im Zentralen Nervensystem der Ratte sowie eine gewebs- und zell-spezifische Antwort auf Sauerstoffmangel in verschiedenen Zelllinien und Tiermodellen für perinatale Asphyxie, renale Ischämie/Reperfusion (I/R) und Betazell-Transplantation. (vergleichlich der Zusammenfassung der Dissertation)


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