TY  - THES
T1  - Aktivierung eines neuartigen Apoptose-Signalweges durch den Proteinkinaseinhibitor Staurosporin
A1  - Daubrawa,Merle
Y1  - 2010/01/11
N2  - Der Proteinkinaseinhibitor Staurosporin induziert Apoptose über die Aktivierung des intrinsischen Signalweges. Zunächst wurde Staurosporin als spezifischer PKC-Inhibitor beschrieben, wird inzwischen jedoch als Breitbandkinaseinhibitor verwendet. Staurosporin wird als potenter Apoptose-Induktor eingesetzt, wobei der Mechanismus der apoptotischen Wirkung noch nicht aufgeklärt werden konnte. Darüber hinaus besitzt Staurosporin offensichtlich das Potenzial durch Aktivierung eines neuartigen intrinsischen Apoptose-Signalweges, Chemotherapie-resistente Tumore zu eliminieren. Verschiedene Staurosporin-Derivate wie z.B. UCN-01, PKC-412 oder Enzastaurin werden in klinischen Studien der Phase I-II für die Krebstherapie getestet.
Im Rahmen dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass die Überexpression von Bcl-2 weder J16- bzw. JE6.1-Jurkat T-Lymphozyten noch DT40 B-Lymphozyten vor der Caspase-abhängigen Apoptose-Induktion durch Staurosporin schützt. Nach Herstellung apaf-1 -/- DT40-Zellen konnte demonstriert werden, dass Staurosporin auch in Abwesenheit von Apaf-1 und damit unabhängig vom Apoptosom Apoptose induziert. Mit Hilfe der generierten caspase-9 -/- DT40-Zellen konnte Caspase-9 als zentrales Protein beider Staurosporin-induzierter Apoptose-Signalwege identifiziert werden. Durch die Verwendung spezifischer Inhibitoren bekannter und putativer Caspase-9-Kinasen konnte keine Beteiligung der entsprechenden Kinasen an der Staurosporin-induzierten Apoptose nachgewiesen werden. Mit Hilfe der Generierung phospho-mimikrierender und phospho-defizienter Caspase-9-Varianten konnte S183 als essentieller Phosphorylierungsrest während der Staurosporin-induzierten Apoptose identifiziert werden. Es konnte im Weiteren gezeigt werden, dass ein N-terminaler Tag an Caspase-9 die Apoptosom-Bildung nach Behandlung mit Chemotherapeutika blockiert. Im Gegensatz dazu ist Staurosporin weiterhin in der Lage, Apoptose über die N-terminal markierte Caspase-9 zu induzieren 
In zukünftigen Arbeiten könnte die mögliche Rolle von Cathepsinen innerhalb dieses neuartigen Signalweges durch spezifische Inhibition analysiert werden. Ferner wäre es möglich, durch Kombinationsexperimente mit spezifischen Inhibitoren der Caspase-9-Kinasen eine Aussage über ein Zusammenwirken verschiedener Kinasen zu treffen. In weiteren Studien muss untersucht werden, ob der Einfluss des S183 während der Staurosporin-induzierten Apoptose auf eine Konformationsänderung der Caspase-9 oder auf eine Phosphorylierung zurückzuführen ist. Durch die Generierung weiterer Caspase-9-Varianten, z.B. deltaCARD-Caspase-9 oder eine nicht-spaltbare Caspase-9, kann ein weiterer Einblick in die Funktion der Caspase-9 in der Staurosporin-induzierten Apoptose gewonnen werden. Dazu können ebenfalls die im Rahmen dieser Arbeit generierten caspase-9 -/- DT40-Zellen sowie mit verschiedenen Caspase-9-Varianten rekonstituierte Zellen herangezogen werden. Durch eine massenspektrometrische Analyse könnte das Phosphorylierungsmuster der Caspase-9 während der Staurosporin-induzierten Apoptose untersucht werden. In Xenograft- oder Chorioallantoismembran-Modellen kann untersucht werden, ob das Staurosporin-Derivat UCN-01 diesen neuartigen Apoptose-Signalweg auch in vivo induzieren kann. Die Identifizierung des Mechanismus und der entsprechenden Effektorproteine des durch Staurosporin induzierten neuartigen Apoptose-Signalweges würde dann die Möglichkeit eröffnen, innovative Agenzien zur Eliminierung Chemotherapie-resistenter Tumore zu entwickeln.
KW  - Apoptosis
KW  - Staurosporin
KW  - Phosphorylierung
CY  - Hohenheim
PB  - Kommunikations-, Informations- und Medienzentrum der Universität Hohenheim
AD  - Garbenstr. 15, 70593 Stuttgart
UR  - http://opus.uni-hohenheim.de/volltexte/2010/406
ER  -