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dc.contributor.advisor Steinfeld, Robert Prof. Dr. Dr. de
dc.contributor.author Just, Isabell Anna de
dc.date.accessioned 2013-02-26T09:17:13Z de
dc.date.available 2013-03-05T23:50:05Z de
dc.date.issued 2013-02-26 de
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-000E-0101-2 de
dc.description.abstract In der vorliegenden experimentell durchgeführten Dissertation wurden neue Mutationen im FOLR1-Gen molekular charakterisiert. Die untersuchten Mutationen führten zu Veränderungen im Folatrezeptor α, einem von Zellen des Plexus choroideus exprimierten Protein, welches den Haupttransporter von  5-MTHF über die Blut-Liquor-Schranke darstellt. Mutationen im FOLR1-Gen sind kürzlich als Ursache einer zerebralen Folattransport-Defizienz identifiziert worden. Diese Erkrankung gehört zu einer Gruppe neurologischer Störungen, die sich durch isoliert niedrige Liquorfolatwerte  auszeichnen und zusammenfassend als zerebrale Folatdefizienz bezeichnet werden. Die zerebrale Folattransportdefizienz manifestiert sich typischerweise im frühen Kleinkindesalter und äußert sich klinisch in Form einer chronisch-progredienten psychomotorischen Regression mit zerebralen Krampfanfällen und einer durch MRT nachweisbaren Myelinisierungsstörung. Eine Substitution mit  5‘-Formyltetrahydrofolat konnte bei der Mehrzahl der identifizierten Patienten eine partielle Remission der Symptome bewirken.  Im Rahmen dieser Arbeit wurden vier Mutationen im FOLR1-Gen hinsichtlich ihrer molekularen Auswirkungen auf die Proteinxpression, die Funktionalität bzw. Rezeptor-Bindungsfähigkeit und die Lokalisation des Proteins untersucht. Bei den Mutationen handelt es sich um zwei neue, aus Patienten-DNS identifizierte Punktmutationen, p.C169Y und p.N222S, sowie die bereits beschriebenen FRα-Mutanten p.C105R und FRα p.K44_P49dup.  Die heterologe Expression der mutanten Folatrezeptoren zeigte in Westernblot-Analysen keine signifikanten Veränderungen der Protein-Expressionsrate, verglichen mit dem Wildtyp-Protein. Allerdings bestand eine stark verminderte Rezeptor-Folsäurebindung in radioaktiven Bindungsassays. Ein funktioneller Unterschied zwischen den einzelnen Mutanten konnte im Verlauf der Experimente identifiziert werden. Die FRα-Proteinmutanten p.N222S und p.K44_P49dup zeigten verglichen mit den anderen Mutanten eine höhere Folsäure-Restbindung von ca. 20 % des Wildtypproteins. Im Rahmen von Immunfluoreszenzmikroskopien konnte gezeigt werden, dass die FRα-Mutante p.K44_P49dup partiell zellmembranständig, entsprechend dem FRα-Wildtyp, exprimiert wurde. Die übrigen untersuchten Proteinmutanten zeigten in intrazellulären Kompartimenten zumindest teilweise eine Kolokalisation mit dem Marker des endoplasmatischen Retikulums. Alle Untersuchungen wurden mit transfizierten CHO-K1-Zellen durchgeführt und konnten in zwei polaren Zelllinien, immortalisierten Epithelzellen des Plexus choroideus (Z310) und humanen Leberzellkarzinomzellen (HepG2) bestätigt werden. Die Ergebnisse dieser Dissertation sind Bestandteil einer kürzlich in BRAIN veröffentlichten Arbeit (Grapp et al. 2012) und tragen zum besseren Verständnis der molekularen Grundlagen der zerebralen Folattransport-Defizienz, einer neuerkannten, behandelbaren neuropädiatrischen Erkrankung, bei. Die  Pathogenität der untersuchten FOLR1-Mutationen wird auf molekularer Ebene belegt. Die Bedeutung dieser molekulargenetischen Untersuchungen besteht darin, dass eine frühzeitige Folat-Behandlung erkrankter Kinder zu einer deutlichen Verbesserung der Symptome führt. de
dc.language.iso deu de
dc.rights.uri http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/
dc.subject.ddc 610 de
dc.title Charakterisierung neuer Mutationen im FOLR1-Gen de
dc.type doctoralThesis de
dc.title.translated Characterization of new mutations in the FOLR1-gene de
dc.contributor.referee Bohnsack, Markus Prof. Dr. rer. nat. de
dc.date.examination 2013-02-26 de
dc.description.abstracteng The aim of this work was to characterize several new mutations in the FOLR1-gene molecularly. All examined mutations negatively affected the function of folate receptor alpha (FRα), a transport protein expressed by cells of the choroid plexus. FRa plays a pivotal role in transporting 5-MTHF across the blood-CSF barrier. Mutations in the FOLR1-gene have recently been identified as a cause for cerebral folate transport deficiency (CFTD). This inherited neurological condition is associated with a group of neurological disorders characterized by low folate levels in the CSF and which are referred to as cerebral folate deficiency (CFD). CFTD gives rise to a late infantile onset progressive psychomotor developmental regression including epilepsy and hypomyelination as can be seen in MRI of the brain. 5-MTHF-treatment induced a partial remission of symptoms in the majority of the identified patients. Four mutations of the FOLR1-gene, giving rise to mutated forms of FRα, were characterized with regard to their effect on protein expression, folate binding properties and cellular localization. Two of these pathogenic alleles were recently isolated from patient DNA (p.C169Y and p.N222S) and are described for the first time, the other two have been described previously (p.C105R and p.K44_P49dup). Examination of heterologous protein expression using western blot analysis showed no significant difference when compared to wildtype protein, while folate binding properties however were significantly reduced. Functional differences between the four mutated forms of the FOLR1-gene could be identified in the progress of this work. The FOLR-1 mutations p.N222S and p.K44_P49dup showed a higher remnant capability of 20 % to bind folate when compared with the two other mutations examined. Immunofluorescent microscopy revealed partially successful membrane localization in the case of FOLR1-gene mutation p.K44_P49dup; the other three mutated forms of the protein failed membrane localization and could be shown to be partly associated with the endoplasmic reticulum. All experiments were conducted in CHO-K1-cells and could be confirmed using two polarized cell lines, immortalized choroid plexus cells (Z310) as well as human liver cell carcinoma cells (HepG2). The results of this work are part of a recently published article in the peer-reviewed journal BRAIN (Grapp et al. 2012) and may improve the understanding of the molecular mechanisms of cerebral folate transport deficiency (CFTD) by showing the pathogenicity of mentioned mutations on a molecular level. The results support the clinical finding that early folate substitution improves signs and symptoms significantly in diseased children.  de
dc.contributor.coReferee Oppermann, Martin Prof. Dr. de
dc.subject.ger zerebrale Folattransport Defizienz de
dc.subject.ger CFTD de
dc.subject.ger CFD de
dc.subject.ger zerebrale Folatdefizienz de
dc.subject.ger Folsäure de
dc.subject.ger Folatrezeptor alpha de
dc.subject.ger FR alpha de
dc.subject.ger FOLR1-Gen de
dc.subject.ger Folat de
dc.subject.ger Folsäuremangel de
dc.subject.eng cerebral folate transport deficiency de
dc.subject.eng CFTD de
dc.subject.eng CFD de
dc.subject.eng cerebral folate deficiency de
dc.subject.eng folate receptor alpha de
dc.subject.eng FOLR1-gene de
dc.subject.eng folate de
dc.subject.eng FR alpha de
dc.identifier.urn urn:nbn:de:gbv:7-11858/00-1735-0000-000E-0101-2-6 de
dc.affiliation.institute Medizinische Fakultät de
dc.subject.gokfull Pädiatrie, Neonatologie (PPN619876107) de
dc.description.embargoed 2013-03-05 de
dc.identifier.ppn 738530638 de

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