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Authors: Wiens, Matthias
Title: Bcl-2-homologe Proteine aus dem Schwamm Geodia cydonium
Online publication date: 1-Jan-2002
Language: german
Abstract: 'Bcl-2-homologe Proteine aus dem Schwamm Geodia cydonium: Klonierung, Charakterisierung und Funktionsanalyse von Apoptose-Regulatoren der Porifera'. Auf der Suche nach der molekularbiologischen Grundlage der Apoptose in den Porifera, dem phylogenetisch ältesten Metazoen-Tierstamm, wurden Mitglieder der apoptoseregulatorischen Bcl?2 Familie unter Anwendung diverser Techniken im Schwamm G. cydonium identifiziert: GCBHP1 und GCBHP2. Detaillierte Analysen offenbarten Bcl-2-charakteristische Signaturen sowie eine durch apoptotische Stimuli induzierbare Expression. Die parallele HSP70-Induktion zeugte von der GCBHP2-Expression als Teil einer antiapoptotischen Streßantwort zum Schutz des Organismus'. Die kontinuierliche Transkription des im Rahmen dieser Arbeit gleichfalls klonierten Proliferationsmarkers SEP1 veranschaulichte zudem die Effektivität dieser Streßreaktion. Mit der Herstellung eines rekombinanten Proteins und der Gewinnung eines Antiserums konnte auch die streßinduzierte Proteinexpression des GCBHP2 verfolgt werden. Zum Zweck der Funktionsstudie wurden Säugetierzellen (HEK-293, NIH/3T3) mit einem GCBHP2-Konstrukt stabil transfiziert und auf die Expression des Schwammproteins untersucht. Diese Zellen unterschieden sich bereits phänotypisch von mock-transfizierten Zellen. Immunzytochemische Untersuchungen enthüllten eine für antiapoptotische Bcl-2 Proteine charakteristische Assoziation mit Mitochondrien. Unter dem Einfluß zweier apoptotischer Stimuli wurde für GCBHP2-transfizierte Zellen eine vierzehn-/sechsmal höhere Vitalität und eine reduzierte Aktivierung der Caspase-Kaskade registriert (im Vergleich zu mock-transfizierten Kontrollen). Somit wurde der antiapoptotische Charakter des GCBHP2 und die Existenz apoptotischer Mechanismen in den Porifera bestätigt.
' Geodia cydonium Bcl-2 homologous proteins: Cloning, characterisation and functional analysis of sponge apoptosis regulatory proteins'. Until this study it was uncertain if sponges belonging to the lowest Metazoan phylum are able to undergo apoptosis. Through homology screening and PCR-techniques two clones were isolated out of a Geodia cydonium (Demospongiae) cDNA-library. Sequence analyses defined both as belonging to the Bcl-2 family, a family of apoptosis-regulating proteins. The stress-inducible expression of BHP2 was verified by means of Northern and Western blot analyses (the last one made possible through the production of BHP2-antisera). These results were compared to the expression of a stress marker (GCHSP70) and a marker of viability (GCSeptin) and lead to the assumption that BHP2 belongs to the antiapoptotic Bcl-2 subfamily, therefore being part of the sponges' defence-mechanisms. For further functional studies BHP2 was expressed in a heterologous system. Under apoptosis-inducing conditions (Tributyltin, serum starvation) these GCBHP2-transfected HEK-293 cells possessed a higher viability and a reduced Caspase-activation when compared to mock-transfected cells. Through immunocytological analyses the subcellular localisation of BHP2 was determined. The mitochondrial localisation revealed a link to the most accepted and recent mode-of-action model of antiapoptotic Bcl-2 proteins that focuses on the regulation of mitochondrial membran permeabilisation.
DDC: 570 Biowissenschaften
570 Life sciences
Institution: Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department: FB 10 Biologie
Place: Mainz
DOI: http://doi.org/10.25358/openscience-3891
Version: Original work
Publication type: Dissertation
License: in Copyright
Information on rights of use: https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
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