dc.contributor.author
Trun, Weronika
dc.date.accessioned
2018-06-08T00:10:23Z
dc.date.available
2011-10-12T11:28:37.288Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/11572
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-15770
dc.description.abstract
The receptor tyrosine kinase EphB4 has recently become an attractive target
for oncology due to its overexpression in a wide variety of human cancers and
its potential involvement in tumor angiogenesis. Thus, diverse therapeutic
approaches directed towards inhibition of EphB4 signaling are being developed
including small molecule inhibitors of the intracellular kinase domain and
biologics like immunoglobulins or peptides, which prevent extracellular ligand
binding and receptor signaling. An alternative novel approach to conventional
biologics is the generation of Designed Ankyrin Repeat Proteins (DARPins).
DARPins are molecules with antibody-like recognition properties characterized
by binding to target molecules with high affinity and specificity. This thesis
presents the in vitro selection of DARPins against EphB4 from a combinatorial
library using phage display technology. Two unique DARPins were isolated,
which specifically bind to the intracellular domain of EphB4. Moreover eight
DARPins were selected, which specifically bind to the extracellular domain of
human EphB4 with affinities in the low nanomolar range. Using surface plasmon
resonance (SPR) analysis two classes of DARPins were identified. One class
competes with the EphB4 ligand ephrin-B2 for binding to a common site (DARPin
AB1) and the other targets different epitopes (BD2, BG9). DARPins from both
classes prevent ligand induced EphB4 phosphorylation in a cell-based assay and
impair tube formation by endothelial cells in vitro. Additionally AB1, which
cross reacts with mouse EphB4, was shown to inhibit VEGF / FGF-2 induced
angiogenesis in vivo. In summary, DARPins have been isolated which can exert
antiangiogenic effects in vitro and in vivo by specifically binding to EphB4
and therefore may have the potential as therapeutics for the treatment of
cancer. Finally highly selective DARPins can be used as vehicles for the
delivery of toxic or diagnostic agents for therapy and also imaging. Results
of this dissertation could contribute to development of an effective drug for
the therapy of tumors or angiogenesis-related diseases and also to examine the
underlying mechanisms.
de
dc.description.abstract
Die Rezeptor-Tyrosinkinase EphB4 wurde aufgrund ihrer Überexpression in einer
Vielzahl von humanen Tumoren und ihrer potenziellen Funktion in der
Tumorangiogenese als ein attraktives Target für die Krebstherapie
identifiziert. Demzufolge werden diverse therapeutische Ansätze entwickelt,
bei denen die EphB4 Signaltransduktion inhibiert wird, einschließlich
kleinmolekularer Wirkstoffe (small molecules) als Inhibitoren der
intrazellulären Kinase-Domäne und „biologics“, wie Immunglobuline oder
Peptide, die die extrazelluläre Ligandenbindung und die Signaltransduktion
verhindern. Eine neuartige Alternative zu herkömmlichen Biologics stellen
DARPins (Designed Ankyrin Repeat Proteins) dar. Sie gehören zu den
Antikörpermimetika und sind durch eine hohe Bindungsspezifität und
Bindungsaffinität gekennzeichnet. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die In vitro-
Selektion von DARPins gegen EphB4 aus einer kombinatorischen Bibliothek
mittels Phage Display Technologie erfolgreich durchgeführt. Dabei wurden 10
charakteristisch unterschiedliche DARPins isoliert, die hochspezifisch und mit
Affinitäten im nanomolaren Bereich an die extrazelluläre Domäne und an die
intrazelluläre Domäne von humanem EphB4 Rezeptor binden. Mittels Surface
Plasmon Resonance (SPR)-Analyse konnte für die extracellulär bindenden DARPins
gezeigt werden, dass sie sich in zwei Klassen unterteilen. Eine Klasse bindet
kompetitiv mit dem EphB4-Liganden ephrin-B2 an eine gemeinsame Region des
Rezeptors (DARPin AB1), während die anderen Binder unterschiedliche Epitope
erkennen (BD2, BG9). Interessanterweise verhindern DARPins aus beiden Klassen
die ligandinduzierte EphB4-Phosphorylierung in einem zellbasierten Assay und
beeinträchtigen die Ausbildung neuer Gefäßstrukturen durch Endothelzellen in
vitro. Darüber hinaus wurde in einem Maussurrogatmodell gezeigt, dass AB1, der
mit Maus-EphB4 kreuzreagiert, VEGF / FGF-2 induzierte Angiogenese in vivo
hemmen kann. Diese Resultate zeigen klar auf, dass die isolierten EphB4
DARPins affin und spezifisch an EphB4 binden und eine antiangiogene Wirkung in
vitro und in vivo entfalten und daher das Potenzial für ein Therapeutikum zur
Behandlung von Krebs besitzen. Schließlich können hochspezifische DARPins auch
als Träger für therapeutisch wirksame Effektoren dienen, wie beispielsweise
Toxine, Zytostatika oder Radioisotope zur Bildgebung von Tumoren. Die
vorliegenden Daten könnten zu der Entwicklung eines wirksamen Medikaments für
die Therapie von Tumoren und anderen angiogeneseabhängigen Erkrankungen
beitragen und stellen Werkzeuge zur Verfügung, die die Untersuchung der
zugrunde liegenden Mechanismen ermöglichen.
de
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject.ddc
500 Naturwissenschaften und Mathematik::570 Biowissenschaften; Biologie
dc.title
Isolation and characterization of DARPins against human EphB4
dc.contributor.firstReferee
Adjunct Prof. Dr. Sanna- Maria Käkönen
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. Rupert Mutzel
dc.date.accepted
2011-06-10
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000025178-0
dc.title.translated
Isolierung und Charakterisierung von DARPins gegen den humanen EphB4 Rezeptor
en
refubium.affiliation
Biologie, Chemie, Pharmazie
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000025178
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000010012
dcterms.accessRights.dnb
free
dcterms.accessRights.openaire
open access