dc.contributor.author
Sievers, Claudia
dc.date.accessioned
2018-06-08T00:10:56Z
dc.date.available
2007-11-26T00:00:00.649Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/11584
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-15782
dc.description
Title and Table of contents
1.1. Abstract 7
1.2. Zusammenfassung 8
2\. Introduction 9
3\. Objectives 25
4\. Results 26
5\. Discussion 49
6\. Materials 58
7\. Methods 69
7.1. Cell culture methods 69
7.2. Protein methods 78
7.3. Nucleic acid methods 82
7.4. Miscellaneous methods 89
8\. Reference list 91
9\. Index 99
dc.description.abstract
Prohibitin is a ubiquitously expressed protein, highly conserved throughout
evolution. Although originally identified by its ability to inhibit G1/S
progression in human fibroblasts, which was later ascribed to its 3 UTR, its
role as a tumor suppressor is still debated. In the present study the function
of prohibitin 1 in the maintenance of cell homeostasis was investigated by
generating cancer cell lines in which prohibitin expression could be down-
regulated via doxycycline induced shRNA expression. It was now shown for the
first time that prohibitin protein is necessary for the proliferation of
cancer cells. Loss of prohibitin expression by shRNA-mediated mRNA knockdown
reduces the rate of division remarkably, without affecting the cell cycle
progression. Most interestingly, reduction in prohibitin expression led to the
complete loss of anchorage-independent growth of certain cancer cells.
Moreover, these cancer cells showed reduced adhesion to the extracellular
matrix, which suggests that metastasis could be hampered in these cells. Taken
together, these observations point to a crucial role of prohibitin in cancer
cell propagation and survival, making it an ideal target for new therapeutic
approaches. Besides playing a role in cancer propagation, prohibitin 1 was
found to be a protein that stabilizes mitochondrial proteins when it is in a
complex with its homologue prohibitin 2. Loss of the complex stability by the
reduced expression of one of the two prohibitin proteins resulted in an
increase in mitochondrial fragmentation. OPA1, a mitochondrial fusion protein
that is expressed as five isoforms, showed a decrease in the expression of its
fusion competent isoforms. The resulting increase in mitochondrial
fragmentation was in dependence of a strong reduction in prohibitin protein
expression. The protease involved in OPA1 processing is m-AAA, and it is this
protease that is presumably overactive in prohibitin knockdown cell.
de
dc.description.abstract
Prohibitin ist ein hoch konserviertes, ubiquitär exprimiertes Protein, dessen
zelluläre Funktion ursprünglich als Inhibitor des G1/S-Phasen Wechsels des
Zellzyklus definiert wurde. Obwohl diese Funktion als Tumorsuppressor im
weiteren Verlauf von Untersuchungen dem Prohibitin 3 UTR-Bereich zugeschrieben
wurde, wird Prohibitins Rolle als Tumorsuppressor immer noch heftig
diskutiert. In der vorliegenden Arbeit wurde die Funktion von Prohibitin in
der Erhaltung der Zellhomöostase über einen knockdown Ansatzes untersucht.
Dazu wurden Krebszelllinien so verändert, dass sie nach einer Behandlung mit
Doxycyclin gegen Prohibitin gerichtete shRNAs exprimieren und somit
regulierbar die Prohibitin mRNA- und Proteinexpression unterdrückt wird. Es
konnte nun zum ersten Mal gezeigt werden, dass Prohibitin Expression für die
Proliferation von Krebszellen notwendig ist. Eine verminderte Prohibitin
Proteinexpression führte zu einer stark verlangsamten Zellteilungsrate, ohne
jedoch den Übergang zwischen einzelnen Zellzyklusphasen zu inhibieren.
Interessanterweise führte die reduzierte Prohibitin Expression zu einem
Verlust des Adhäsions-unabhängigen Wachstums in den untersuchten
Krebszelllinien, die ein typisches Erkennungsbild der Karzinogenese ist. Auch
die Adhäsion an die extrazelluläre Matrix war stark inhibiert, was darauf
hinweist. dass Metastasierung von Krebszellen mit einem Prohibitin knockdown
behindert ist. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Prohibitin eine wichtige
Rolle für Krebsentwicklung und -wachstum hat, was dieses Protein zu einem
optimalen Ziel für eventuelle Therapieansätze macht. Prohibitins Hauptaufgabe,
die von der Funktion in der Karzinogenese unabhängig zu sein scheint, liegt in
der Funktion als mitochondriales Chaperon. Hier stabilisierte Prohibitin mit
seinem homologen Partner Prohibitin 2 das Fusionsprotein OPA1 und verhindert
eine unverhältnismäßige Spaltung durch die m-AAA Protease. Ein Verlust bzw.
verminderte Prohibitin Expression führt über die Spaltung der
fusionskompetenten OPA1 Fragmente zu einer Fragmentierung der Mitochondrien.
de
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject.ddc
500 Naturwissenschaften und Mathematik::570 Biowissenschaften; Biologie::570 Biowissenschaften; Biologie
dc.title
Prohibitin Proteins: Mitochondrial Chaperones and Regulators of Adhesion
dc.contributor.firstReferee
PD Dr. Thomas Rudel
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. Petra Knaus
dc.date.accepted
2007-11-19
dc.date.embargoEnd
2007-11-29
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000003217-1
dc.title.translated
Prohibitin Proteine: Chaperone der Mitochondrien und Adhäsion
de
refubium.affiliation
Biologie, Chemie, Pharmazie
de
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FUDISS_thesis_000000003217
refubium.mycore.transfer
http://www.diss.fu-berlin.de/2007/807/
refubium.mycore.derivateId
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open access