dc.contributor.author
Steireif, Nicole
dc.date.accessioned
2018-06-07T19:56:19Z
dc.date.available
2010-07-07T08:53:44.336Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/6529
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-10728
dc.description.abstract
Die als Rinderseuche BSE bekannte Bovine Spongiforme Enzephalopathie zählt zu
einer Gruppe neurodegenerativer Krankheiten, den Transmissiblen Spongiformen
Enzephalopathien (TSE). Dazu gehört auch die schon lange bei Schafen und
Ziegen bekannte Traberkrankheit, auch Scrapie genannt. Mit diesen von Stanley
Prusiner einer neuartigen Klasse zugeordneten Erregern - Prionen - infizierte
Mäuse dienen als Modellorganismen für vielfältige Studien. In dieser Arbeit
werden mit dem Scrapiestamm 139A infizierte C57Bl/6-Mäuse mit den bisher noch
wenig in der Erforschung der Prionerkrankungen eingesetzten Methoden der
Proteomforschung analysiert. Die sensitive Extraktion der in Milz und Gehirn
enthaltenen Proteine und die sich daran anschließende hoch auflösende
zweidimensionale Gel-Elektrophorese erlaubt die Auftrennung mehrerer Tausend
Proteinspots auf einem Gel. Der Vergleich der aus infizierten Tieren
gewonnenen Proben mit denen altersangepasster Mock-Kontrolltiere ergibt eine
große Zahl meist hochexprimierter Proteinspots. Eine massenspektrometrische
Analyse bestätigt einige bereits im Zusammenhang mit TSE bekannte Proteine,
wie z.B. das saure Gliafaserprotein (GFAP) im Gehirn. Es werden aber auch
Proteine identifiziert, die im Zusammenhang mit Scrapie oder TSE im
Allgemeinen nicht in Verbindung gebracht werden, z.B. alpha-B-Crystallin.
Darüber hinaus erkennt man die Beeinträchtigung ganzer Gruppen von Proteinen,
wie z.B. den heterogenen nukleären Ribonukleoproteinen in der Milz. Auch die
bereits im Zusammenhang mit TSE bekannten Anzeichen für oxidativen Stress
bestätigen einige Proteinveränderungen der vorliegenden Studie. Störungen im
Haushalt der Zytoskelett-Proteine und ein Eingriff in Zellkommunikation und
Signaltransduktion werden ebenfalls von einer Gruppe verändert exprimierter
Proteine nahegelegt. Die veränderte Expression nicht nur weniger Proteine,
sondern ganzer Gruppen zum Teil miteinander interagierender Proteine (z.B. bei
den Zytoskelett-Proteinen) legt den Schluss nahe, dass im Zuge der Scrapie-
Infektion ganze Stoffwechselwege beeinträchtigt werden. Da diese allerdings
keine in sich geschlossenen Systeme sind, sondern ihrerseits mit weiteren
metabolischen Wegen kooperieren und korrespondieren, haben Änderungen in einem
Bereich der Zelle Auswirkungen auf ganz andere Bereiche des Zellstoffwechsels.
Die Analyse mehrerer Zeitpunkte erlaubt eine Einordnung der durch die
Infektion hervorgerufenen Proteinveränderungen in Bezug auf das infektiöse
Agens. Dazu bietet die zweidimensionale Gel-Elektrophorese zusammen mit ihren
angrenzenden Methoden eine gute Basis für weitere Untersuchungen. Gemeinsam
mit Alternativmethoden stehen gute Mittel zur Verfügung, um Scrapie- und ganz
allgemein Prioninfektionen eingehend zu untersuchen und interessante neue
Erkenntnisse zu gewinnen. Nach wie vor sind TSE noch nicht hinreichend
verstanden. Weitere Untersuchungen sind notwendig, um zusätzliche
Informationen über den Krankheitsverlauf und involvierte Mechanismen zu
erhalten. Die Erkenntnisse dieser Screeningstudie zu Proteinveränderungen
können als Anhaltspunkte für gezielte Forschungsansätze dienen, um die Störung
der umfangreichen Proteinnetzwerke zu verstehen, welche die Prioninfektion
auslöst.
de
dc.description.abstract
Transmissible spongiform encephalopathies (TSE) belong to a group of
neurodegenerative disorders which includes the well known bovine spongiform
encephalopathy (BSE) in cattle. Another representative is the long known
Scrapie in sheep and goats. Stanley Prusiner postulated a new class of
pathogenic agents, called prions, and mice inoculated with these infectious
agents are used as model organisms in various studies. The aim of this work is
to investigate spleen and brain of C57Bl/6 mice, infected with scrapie strand
139A, utilising proteomics approaches not yet frequently used in prion
research. Sensitive extraction of tissue proteins, followed by high resolution
two-dimensional gel-electrophoresis (2-DE) is suitable to separate thousands
of protein spots in a single gel. Comparison of samples from infected mice
against age-matched mock-controls leads to the detection of many mostly
overexpressed protein spots. Mass spectrometric analysis confirms some already
known proteins connected to TSE, for example the glial fibrillary acidic
protein in brain (GFAP). However, some proteins (such as alpha-B-Crystallin)
were identified which are not yet associated with scrapie or with TSE in
general. Furthermore an impairment of whole protein groups can be seen, as
heterogeneous nuclear ribonucleoproteins in the spleen. Signs of oxidative
stress, already known to be associated with TSE, are further confirmed in this
study by changes in concentration of some of the related proteins. The upset
of cytoskeletal proteins as well as proteins involved in cell communication
and signal transduction is suggested by some altered protein expressions.
Altered expression of not just a few proteins, but whole groups of partially
interacting proteins (such as cytoskeletal proteins) leads to the conclusion
of interference of whole metabolic pathways caused by the scrapie infection.
These pathways are not closed systems, but cooperate and correspond with other
pathways, thus leading to changes in other parts of the cell and its
metabolism. Analysis of several points in time allows a subsumption of the
caused protein changes in relation to the infectious agent. 2-DE and related
methods form a good basis for further investigations. This, combined with
alternative methods, forms a useful tool in investigating scrapie, as well as
prion infections in general, and gaining interesting new insight. There is
still plenty to discover concerning transmissible spongiform encephalopathy,
for the diseases are yet not completely understood. Further investigations are
needed to obtain additional information concerning disease progress and
involved mechanisms. The findings of this screening study relating to protein
changes can be used as starting point of specific research to understand the
interference of extensive protein networks causing prion infection.
en
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
Transmissible Spongiforme Encephalopathies
dc.subject
Large 2D Gel Electrophoresis
dc.subject.ddc
500 Naturwissenschaften und Mathematik::570 Biowissenschaften; Biologie::570 Biowissenschaften; Biologie
dc.title
Veränderungen im Proteom der Maus nach Infektion mit dem Scrapie-Stamm 139A
dc.contributor.firstReferee
Prof. Dr. Dr. Joachim Klose
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. Carsten Niemitz
dc.date.accepted
2010-06-24
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000018110-3
dc.title.translated
Changes in the mouse proteome after infection with scrapie strain 139A
en
refubium.affiliation
Biologie, Chemie, Pharmazie
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000018110
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000007843
dcterms.accessRights.dnb
free
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open access