id,collection,dc.contributor.author,dc.contributor.firstReferee,dc.contributor.furtherReferee,dc.contributor.gender,dc.date.accepted,dc.date.accessioned,dc.date.available,dc.date.issued,dc.description.abstract[de],dc.format.extent,dc.identifier.uri,dc.identifier.urn,dc.language,dc.rights.uri,dc.subject,dc.subject.ddc,dc.title,dc.title.translated[de],dc.type,dcterms.accessRights.dnb,dcterms.accessRights.openaire,dcterms.format[de],refubium.affiliation[de],refubium.mycore.derivateId,refubium.mycore.fudocsId "d3868bc7-3d43-4e8e-bee9-ecb2cc5a54fa","fub188/14","Faust, Doerte","PD Dr. Enno Klußmann","Prof. Dr. Christian Freund","w","2014-07-17","2018-06-07T15:53:13Z","2014-07-25T11:43:00.588Z","2014","Water reabsorption in the renal collecting duct is controlled by arginine- vasopressin (AVP). By binding to vasopressin-type-2 receptors (V2R) on the basolateral surface of renal principal cells, AVP elicits an increase in cAMP and thus, the activation of protein kinase A (PKA). PKA phosphorylates the water channel aquaporin-2 (AQP2), which induces its translocation from perinuclear vesicles to the plasma membrane. This causes a 10-100 fold increase in water reuptake from the primary urine. The molecular details of AQP2 transport are largely unknown. Aberrations in AVP-mediated water reabsorption are associated with nephrogenic diabetes insipidus (NDI), the syndrome of inappropriate antidiuretic hormone secretion (SIADH) and congestive heart failure (CHF). Here, an image-based siRNA screening was established to identify genes whose expression is essential for the AQP2 redistribution. In mouse collecting duct (MCD4) cells, stably expressing human AQP2, the 719 genes comprising kinome was silenced and the subcellular AQP2 localisation was analysed by automated immunofluorescence microscopy. Sophisticated image analysis using CellProfiler software and the combination of phenotypic classification applying artificial neural networks and the evaluation by standard statistical metrics revealed 13 so far unknown gene products that are essential for the AQP2 translocation. One candidate is cyclin-dependent kinase 18 (CDK18), whose down regulation impaired AQP2 plasma membrane targeting and in parallel led to significantly increased AQP2 protein abundance. By integrating biological and computational approaches, the herein established method represents a powerful technique to elucidate molecular mechanisms underlying the AQP2 redistribution in an unbiased genome-wide manner. This contributes to the identification of potential therapeutic targets for the treatment of diseases associated with aberrant AVP-mediated water reabsorption.||Die Wasserrückresorption im renalen Sammelrohr wird durch Arginin-Vasopressin (AVP; Antidiuretisches Hormon, ADH) reguliert. Durch Bindung an den Vasopressin-Typ-2 Rezeptor auf der basolateralen Oberfläche renaler Hauptzellen bewirkt AVP einen Anstieg von intrazellulärem cAMP und folglich die Aktivierung der Proteinkinase A (PKA). PKA phosphoryliert den Wasserkanal Aquaporin-2 (AQP2), wodurch dessen Translokation von peri-nukleären Vesikeln zur Plasmamembran induziert wird. Dies bewirkt einen bis zu 100-fachen Anstieg der Rückresorption von Wasser aus dem Primärharn. Die molekularen Mechanismen des AQP2 Transportes sind größtenteils unbekannt. Störungen AVP-vermittelter Wasserrückresorption sind mit nephrogenem Diabetes insipidus (NDI), dem Syndrom der inadäquaten ADH-Sekretion (SIADH) und Herzinsuffizienz assoziiert. In der vorliegenden Arbeit wurde ein siRNA screening etabliert um Gene zu identifizieren, dessen Expression für die AQP2 Translokation essenziell ist. In murinen Sammelrohrzellen, welche stabil humanes AQP2 exprimieren (MCD4-Zellen), wurde die Expression des 719 Gene umfassenden Kinoms inhibiert und die subzelluläre Lokalisierung von AQP2 durch automatische Immunfluoreszenzmikroskopie analysiert. Hochkomplexe Bildanalyse und die Kombination von Zellklassifizierung mit Hilfe eines artifiziellen neuronalen Netzes sowie die Analyse anhand statistischer Standardmethoden ergaben 13 bisher unbekannte Gene, dessen Expression für die AQP2 Umverteilung unerlässlich ist. Ein Kandidat ist Cyclin-dependent kinase 18 (CDK18), dessen Herunterregulierung die AQP2 Translokation inhibierte und gleichzeitig zu einem signifikanten Anstieg der AQP2 Abundanz führte. Durch das Integrieren molekularbiologischer und bioinfomatischer Methoden bildet die in dieser Arbeit etablierte Analyse eine leistungsstarke Technik, um die molekularen Mechanismen der AQP2 Umverteilung genomweit zu erforschen. Dies trägt zur Identifizierung potenzieller therapeutischer Angriffspunkte zur Behandlung von Erkrankungen bei, welche mit gestörter AVP-vermittelter Wasserrückresorption assoziiert sind.","135 S.","https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/1729||http://dx.doi.org/10.17169/refubium-5931","urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000097177-7","eng","http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen","Aquaporin-2||AVP-mediated water reabsorption||siRNA screen||Cellprofiler","500 Naturwissenschaften und Mathematik::570 Biowissenschaften; Biologie::572 Biochemie","Identification of proteins controlling AQP2 translocation by large-scale siRNA screening of the mouse kinome","Identifizierung von für die AQP2-Umverteilung relevanten Proteinen durch eine siRNA-Hochdurchsatzanalyse des Maus-Kinoms","Dissertation","free","open access","Text","Biologie, Chemie, Pharmazie","FUDISS_derivate_000000015561","FUDISS_thesis_000000097177"