dc.contributor.advisor | Nave, Klaus-Armin Prof. Dr. | de |
dc.contributor.author | Monasterio Schrader, Patricia Irene de | de |
dc.date.accessioned | 2013-01-14T15:06:39Z | de |
dc.date.available | 2013-01-30T23:51:02Z | de |
dc.date.issued | 2012-07-12 | de |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-000D-EF68-6 | de |
dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.53846/goediss-1450 | |
dc.description.abstract | M6-Proteine der Proteolipid-Proteinfamilie
mit vier Transmembrandomänen gehören zu den abundantesten
Zelloberflächenproteinen in Neuronen. Ihre zelluläre Funktion ist
weitgehend spekulativ, auch weil deren Analyse sich auf akute
Veränderungen der Abundanzniveaus in vitro beschränkt hat. Beruhend
auf Expressionsanalysen habe ich die Hypothese aufgestellt, dass
M6-Proteolipide eine Rolle in der neuronalen Entwicklung spielen.
In der Tat zeigen die Ergebnisse die in dieser Dissertation
präsentiert werden, dass M6A ein F-Aktin freies strukturelles
Kompartiment an der Spitze der axonalen Wachstumskegel definiert,
während dessen Homolog M6B hauptsächlich in Aktin-reichen Domänen
in Neuriten vorhanden ist. Zur Analyse des Neuritenwachstums bei
chronischer Defizienz der M6-Proteine wurden M6Anull bzw. M6Bnull
einzelmutante Mäuse, sowie M6Anull*M6Bnull doppelmutante Mäuse
charakterisiert. Bemerkenswert ist, dass das Fehlen bereits eines
der beiden M6-Proteine das Neuritenwachstum kultivierter kortikaler
Neuronen ex vivo reduzierte. Mutante Wachstumskegel zeigten
abnormale Kompartimentalisierung und verminderten Kollaps nach
Induktion durch EphrinA5. Der Mechanismus bezieht wahrscheinlich
Signalübertragung über Eph-Rezeptoren ein, da die Abundanz des
Effektormoleküls Ephexin-1 in der Abwesenheit von M6-Proteinen
deutlich verringert ist. Meine Analysen ergaben Hinweise, dass die
Entstehung neuronaler Prozesse auch in vivo beeinträchtigt ist, und
sich zumindest in einem frühen postnatalen Stadium auf die
kortikalen Neuronen die mit ihren langen Projektionen den Corpus
Callosum durchqueren auswirkt. Demzufolge, tragen M6-Protelipide zu
der strukturellen Organisation neuronaler Wachstumskegel bei, eine
Vorraussetzung für die normale Reaktion auf Lenkungsmoleküle
während des Neuritenwachstums. Das dritte Mitglied der
Proteolipid-Proteinfamilie, als PLP bezeichnet, ist das
abundanteste Protein des ZNS Myelins. Überraschender Weise ist die
Myelinbiogenese in PLPnull Mäusen nur geringfügig beeinträchtigt.
Auf Grund seiner deutlich erhöhten Abundanz im PLPnull Myelin wurde
das strukturell verwandte Viertransmembranprotein Tetraspanin-2
(TSPAN2), ein niedrig abundantes Myelinprotein, als ein Kandidat
für die Kompensierung der PLP-Abwesenheit identifiziert. Um die
Funktion des TSPAN2 in der Myelinisierung zu untersuchen, habe ich
TSPAN2null mutante Mäuse mittels homologer Rekombination in
embryonalen Stammzellen generiert und TSPAN2null*PLPnull
doppelmutante Mäuse gezüchtet. Diese Mäuse sind lebensfähig und
fruchtbar. Interessanterweise zeigen meine Erstanalysen, dass die
Abundanz des nahe verwandten Tetraspanins CD81 in dem TSPAN2null
Myelin erhöht ist, was auf eine molekulare Veränderung deutet, die
für die Abwesenheit der TSPAN2 Funktion kompensieren konnte. In
Anbetracht der räumlich-zeitlichen Expression und der
Überexpressionsstudien, die auf eine Rolle von TSPAN2 und PLP in
der Bildung der zellulären Fortsätze in Oligodendrozyten deuten,
ist es wahrscheinlich, dass Viertransmembranproteine verschiedener
Proteinfamilien überlappende und partiell redundante Funktionen
während der Myelinisierung haben. | de |
dc.format.mimetype | application/pdf | de |
dc.language.iso | eng | de |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/ | de |
dc.title | Characterization of the neuronal proteolipids M6A and M6B and the oligodendroglial tetraspans PLP and TSPAN2 in neural cell process formation | de |
dc.type | doctoralThesis | de |
dc.title.translated | Charakterisierung der neuronalen Proteolipide M6A und M6B und der oligodendroglialen Viertransmembranproteine PLP und TSPAN2 in der Bildung von neuralen zellulären Fortsätzen | de |
dc.contributor.referee | Nave, Klaus-Armin Prof. Dr. | de |
dc.date.examination | 2011-07-20 | de |
dc.subject.dnb | 570 Biowissenschaften, Biologie | de |
dc.subject.gok | WF 200 | de |
dc.subject.gok | WF 400 | de |
dc.subject.gok | WHA 000 | de |
dc.description.abstracteng | The tetraspan-transmembrane proteins of
the M6-proteolipid proteolipid protein family are among the most
abundant cell surface proteins in neurons. Their cellular function
has remained largely speculative, also because their analysis has
been limited to acute alterations of their abundance levels in
vitro. Based on expression analyses I have hypothesized that
neuronal M6 proteolipids have a role in neuronal development.
Indeed, the results presented in this thesis show that M6A defines
an F-actin-free structural compartment at the tip of axonal growth
cones while its homolog M6B is mainly present at actin-rich neurite
domains. For the analysis of neurite extension upon chronic
deficiency of M6-proteins, single-mutant M6Anull and M6Bnull mice
and M6Anull*M6Bnull double-mutants were characterized. Importantly,
lack of either neuronal M6-protein impaired the extension of
neurites from cultured cortical neurons ex vivo. Mutant growth
cones showed abnormal compartmentalization and did not display
normal growth cone collapse upon ephrinA5-application. The
mechanism of action is likely to involve Eph-receptor signalling,
as the abundance of the effector molecule ephexin-1 is considerably
reduced in the absence of M6-proteins. Preliminary analysis shows
that the formation of neuronal processes is also impaired in vivo,
at least affecting the long-projecting cortical neurons traversing
the corpus callosum at an early postnatal stage. Together,
M6-proteolipids contribute to the structural organization of
neuronal growth cones that is prerequisite for normal reaction to
guidance cues and neurite extension. The third member of the
M6-proteolipid proteolipid protein family, termed PLP, is the most
abundant protein of CNS myelin. It has been surprising that myelin
biogenesis is not obviously impaired in PLPnull mice. In a
candidate approach the structurally related tetraspan tetraspanin-2
(TSPAN2), a known low-abundant myelin protein, was identified as a
candidate to compensate for PLP-deficiency because of its
considerably increased abundance in PLPnull myelin. To investigate
the role of TSPAN2 in myelination, I generated TSPAN2null mutant
mice by homologous recombination in embryonic stem cells and
TSPAN2null*PLPnull double-mutant mice were bred. These mice are
viable and fertile. Interestingly, the initial examination shows
that the abundance of the closely related tetraspanin CD81 is
increased in TSPAN2null myelin, signifying a molecular change that
may compensate for the absence of TSPAN2 function. Considering
their spatio-temporal expression and that overexpression studies
hint to a role of TSPAN2 and PLP in oligodendroglial processes
formation it is likely that tetraspans of various protein families
have overlapping and partially redundant functions as molecular
facilitators of myelination. | de |
dc.contributor.coReferee | Bucher, Gregor Prof. Dr. | de |
dc.contributor.thirdReferee | Klopfenstein, Dieter Dr. | de |
dc.subject.topic | Biology (incl. Psychology) | de |
dc.subject.ger | Zentrales Nervensystem | de |
dc.subject.ger | Neuron | de |
dc.subject.ger | Wachstumskegel | de |
dc.subject.ger | Proteolipide | de |
dc.subject.ger | M6-Proteine | de |
dc.subject.ger | M6A | de |
dc.subject.ger | M6B | de |
dc.subject.ger | PLP | de |
dc.subject.ger | Ephrine | de |
dc.subject.ger | F-Aktin | de |
dc.subject.ger | Filopodia | de |
dc.subject.ger | Lamellipodia | de |
dc.subject.ger | Neuritenwachstum | de |
dc.subject.ger | Myelin | de |
dc.subject.ger | Oligodendrozyte | de |
dc.subject.ger | Tetraspanin | de |
dc.subject.ger | TSPAN2 | de |
dc.subject.ger | Nullmutante Maus | de |
dc.subject.eng | central nervous system | de |
dc.subject.eng | neuron | de |
dc.subject.eng | growth cone | de |
dc.subject.eng | proteolipid | de |
dc.subject.eng | M6-proteins | de |
dc.subject.eng | M6A | de |
dc.subject.eng | M6B | de |
dc.subject.eng | PLP | de |
dc.subject.eng | Ephrin | de |
dc.subject.eng | F-actin | de |
dc.subject.eng | filopodia | de |
dc.subject.eng | lamellipodia | de |
dc.subject.eng | neurite extension | de |
dc.subject.eng | myelin oligodendrocyte | de |
dc.subject.eng | tetraspanin | de |
dc.subject.eng | TSPAN2 | de |
dc.subject.eng | null mutant mice | de |
dc.subject.bk | 42.13 | de |
dc.subject.bk | 42.15 | de |
dc.subject.bk | 42.20 | de |
dc.subject.bk | 42.63 | de |
dc.identifier.urn | urn:nbn:de:gbv:7-webdoc-3611-3 | de |
dc.identifier.purl | webdoc-3611 | de |
dc.affiliation.institute | Biologische Fakultät | de |
dc.identifier.ppn | 722224931 | de |