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Einfluss von Etoposid, Paclitaxel und Fludarabin auf die Aktivität der Serin-Palmitoyltransferase in HEK-293-Zellen


Nevzati, E. Einfluss von Etoposid, Paclitaxel und Fludarabin auf die Aktivität der Serin-Palmitoyltransferase in HEK-293-Zellen. 2010, University of Zurich, Faculty of Medicine.

Abstract

Sphingolipide haben eine zentrale Rolle in der Regulation der Apoptose, Zelldifferenzierung und einer Vielfalt von anderen physiologischen und pathophysiologischen Prozessen in der Zelle. In den letzten Jahren wurden unzählige Publikationen veröffentlicht, die die Funktion des vernetzten Sphingolipid-Metabolismus in diesen essentiellen zellulären Prozessen zu entschlüsseln versuchen. In dieser Arbeit wurde der Einfluss von drei verschiedenen Chemotherapeutika auf das Schlüsselenzym der Sphingolipid de novo Synthese, der Serin- Palmitoyltransferase (SPT), untersucht. Dabei haben alle drei Substanzen einen pharmakologisch unterschiedlichen Angriffspunkt mit dem sie die Zelle in die Apoptose zwingen.
Etoposid übt seine antineoplastische Wirkung über eine Inhibierung der Topoisomerase II aus und erzeugt somit Doppelstrangbrüche in der DANN. Behandelte HEK-293-Zellen zeigten nach einer Pharmakonbehandlung einen biphasischen Verlauf in der SPT-Aktivität. In einer tiefen Dosierung konnten wir eine Aktivitätssteigerung der SPT beobachten, wobei in höheren Dosierungen des Chemotherapeutikums keine Aktivitätsänderungen gegenüber unbehandelten Zellen registriert wurden. Im Expressionsmuster änderte sich konzentrationsabhängig vor allem der mRNA-Spiegel der SPTLC1 Untereinheit, in einem geringeren Ausmass auch der SPTLC2 Untereinheit. In der Diskussion wird ein möglicher Ansatz erörtert, der eine Erklärung für den biphasischen Aktivitätsverlauf der SPT bietet. Dabei sind Veränderungen in der Stöchiometrie der SPT-Untereinheiten der Dreh- und Angelpunkt dieser Hypothese.
Paclitaxel ist ein Chemotherapeutikum, das seinen Angriffspunkt im mikrotubulären Zytoskelett hat und seine apoptotische Wirkung vor allem während der M-Phase des Zellzyklus ausübt. In unseren Daten konnten wir eine konzentrationsabhängige Aktivitätssteigerung der SPT beobachten, die ab einer gewissen Pharmakondosis ein Plateau erreichte. Dabei wurde nicht nur der Haushalt der C-18-Sphingolipide beeinflusst sondern auch derjenige von bislang unbekannten Sphingolipiden, die später als Desoxysphinolipide identifiziert wurden. Wir konnten keine Veränderungen im Expressionsmuster der SPT-Untereinheiten nachweisen. In der Diskussion wird erklärt, warum die SPT höchst wahrscheinlich über eine posttranskriptionelle Modifizierung reguliert wird. Ausserdem wird hier auf eine potientielle Protein/Protein-Interaktion verwiesen, die für die Regulierung der SPT verantwortlich sein könnte. In einem spektulativen Ansatz wird eine Verbindung zwischen der Paclitaxel induzierten peripheren Neuropathie und die dabei spielende Rolle der SPT hergestellt.
Fludarabin ist ein Adenin-Nukleosid Analog, das seine antiproliferative Wirkung nach Einbau in der zellulären DNA ausübt. Wir konnten keinen Einfluss dieses Chemotherapeutikums auf die Aktivität der SPT ausfindig machen. In der Diskussion wird dies im Zusammenhang mit einer möglichen Resistenz von HEK-293-Zellen gegenüber diesem Pharmakon nachgegangen.

Abstract

Sphingolipide haben eine zentrale Rolle in der Regulation der Apoptose, Zelldifferenzierung und einer Vielfalt von anderen physiologischen und pathophysiologischen Prozessen in der Zelle. In den letzten Jahren wurden unzählige Publikationen veröffentlicht, die die Funktion des vernetzten Sphingolipid-Metabolismus in diesen essentiellen zellulären Prozessen zu entschlüsseln versuchen. In dieser Arbeit wurde der Einfluss von drei verschiedenen Chemotherapeutika auf das Schlüsselenzym der Sphingolipid de novo Synthese, der Serin- Palmitoyltransferase (SPT), untersucht. Dabei haben alle drei Substanzen einen pharmakologisch unterschiedlichen Angriffspunkt mit dem sie die Zelle in die Apoptose zwingen.
Etoposid übt seine antineoplastische Wirkung über eine Inhibierung der Topoisomerase II aus und erzeugt somit Doppelstrangbrüche in der DANN. Behandelte HEK-293-Zellen zeigten nach einer Pharmakonbehandlung einen biphasischen Verlauf in der SPT-Aktivität. In einer tiefen Dosierung konnten wir eine Aktivitätssteigerung der SPT beobachten, wobei in höheren Dosierungen des Chemotherapeutikums keine Aktivitätsänderungen gegenüber unbehandelten Zellen registriert wurden. Im Expressionsmuster änderte sich konzentrationsabhängig vor allem der mRNA-Spiegel der SPTLC1 Untereinheit, in einem geringeren Ausmass auch der SPTLC2 Untereinheit. In der Diskussion wird ein möglicher Ansatz erörtert, der eine Erklärung für den biphasischen Aktivitätsverlauf der SPT bietet. Dabei sind Veränderungen in der Stöchiometrie der SPT-Untereinheiten der Dreh- und Angelpunkt dieser Hypothese.
Paclitaxel ist ein Chemotherapeutikum, das seinen Angriffspunkt im mikrotubulären Zytoskelett hat und seine apoptotische Wirkung vor allem während der M-Phase des Zellzyklus ausübt. In unseren Daten konnten wir eine konzentrationsabhängige Aktivitätssteigerung der SPT beobachten, die ab einer gewissen Pharmakondosis ein Plateau erreichte. Dabei wurde nicht nur der Haushalt der C-18-Sphingolipide beeinflusst sondern auch derjenige von bislang unbekannten Sphingolipiden, die später als Desoxysphinolipide identifiziert wurden. Wir konnten keine Veränderungen im Expressionsmuster der SPT-Untereinheiten nachweisen. In der Diskussion wird erklärt, warum die SPT höchst wahrscheinlich über eine posttranskriptionelle Modifizierung reguliert wird. Ausserdem wird hier auf eine potientielle Protein/Protein-Interaktion verwiesen, die für die Regulierung der SPT verantwortlich sein könnte. In einem spektulativen Ansatz wird eine Verbindung zwischen der Paclitaxel induzierten peripheren Neuropathie und die dabei spielende Rolle der SPT hergestellt.
Fludarabin ist ein Adenin-Nukleosid Analog, das seine antiproliferative Wirkung nach Einbau in der zellulären DNA ausübt. Wir konnten keinen Einfluss dieses Chemotherapeutikums auf die Aktivität der SPT ausfindig machen. In der Diskussion wird dies im Zusammenhang mit einer möglichen Resistenz von HEK-293-Zellen gegenüber diesem Pharmakon nachgegangen.

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Item Type:Dissertation
Referees:von Eckardstein A, Hornemann T
Communities & Collections:04 Faculty of Medicine > University Hospital Zurich > Institute of Clinical Chemistry
Dewey Decimal Classification:610 Medicine & health
540 Chemistry
Date:2010
Deposited On:23 Feb 2011 14:55
Last Modified:05 Apr 2016 14:49

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