Retinsäure- und endogen-retroviral gesteuerte Prozesse in der humanen Plazenta: Charakterisierung von RARRES1, 2, 3 und ERV3-1
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2017
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PROZESSE IN DER HUMANEN PLAZENTA:
CHARAKTERISIERUNG VON RARRES1, 2, 3 UND ERV3-1
D ER NATURW ISSENSCHAFTLICHEN FAKULTAET
DER FRIEDRICH-ALEXANDER-U NIVERSITAET
ERLANGEN-NUERNBERG
ZUR
ERLANGUNG DES DOKTORGRADES DR. RER. NAT.
VORGELEGT VON
H AN NA H UEBNER
AUS COBURG
INHALTSVERZEICHNIS
ZUSAMMENFASSUNG....................................................................................................
I
SUMMARY....................................................................................................................
.
1. EINLEITUNG
.....................................................................................
.....................
I
1 1 ENTWICKLUNG UND PHYSIOLOGIE DER HUMANEN
PLAZENTA..........................................
1
1.1.1 OVULATION UND
BEFRUCHTUNG..............................................................................................................
1
1
.
1.2
PRAEIMPLANTATION UND
DEZIDUALISIERUNG...........................................................................................
1
1.
1
.3 IMPLANTATION UND
INVASION.................................................................................................................
2
1 1 4 TROPHOBLASTENDIFFERENZIERUNG, FUSION, INVASION UND
MIGRATION.................................................
4
1.1.5 GESTOERTE
PLAZENTAENTWICKLUNG.........................................................................................................
7
1.2 HUMANE KARZINOGENESE
..
..........................................................................................
9
1.2.1 INITIATION UND
PROMOTION....................................................................................................................
9
1.2.2 PROGRESSION UND
METASTASIERUNG.................................................................................................
10
1.2.3 FUSION, INVASION UND MIGRATION DER
TUMORZELLEN.......................................................................
10
1
.2.4
CHORIONKARZINOM................................................................................................................................
11
1 3 ANALOGIEN ZWISCHEN PLAZENTOGENESE UND
KARZINOGENESE..............................12
1.3.1 PROLIFERATION, FUSION UND
INVASION................................................................................................
12
1.3.2 ONKOGENE UND
TUMORSUPPRESSORGENE.......................................................................................
15
1.4
EPIGENETIK..................................................................................................................
17
1.4.1 EPIGENETISCHE EINFLUESSE AUF DIE
GENEXPRESSION........................................................................
17
1.4.2 DNA-METHYLIERUNG IN DER PLAZENTOGENESE UND
KARZINOGENESE..............................................
19
1.5
RETINSAEURE-SIGNALWEG...............................................................................................19
1.5.1 VITAMIN A, RETINSAEUREN UND
RETINSAEUREREZEPTOREN...................................................................20
1.5.2 RETINSAEUREN IN DER HUMANEN
PLAZENTOGENESE...........................................................................
22
1.5.3 RETINSAEUREN IN DER HUMANEN
KARZINOGENESE.............................................................................
22
1.5.4
RETINSAEUREREZEPTOR-RESPONDER.....................................................................................................
23
1
.6
HUMANE ENDOGENE
RETROVIREN...............................................................................26
1.
6
.1 URSPRUNG UND FUNKTIONELLE
EINORDNUNG........................................................................................
26
1.6.2 E R V
3-1....................................................................................................
27
2.
ZIELSETZUNG........................................................................................................29
3. MATERIAL UND
METHODEN....................................................................................
30
3.1
MATERIAL........................................................................................................................30
3.1.1 CHEMIKALIEN UND BIOCHEMISCHE REAGENZIEN
..............................................................................
30
3.1.2 ENZYME UND
KITS................................................................................................................................
31
3.1.3 PUFFER UND
LOESUNGEN.......................................................................................................................
32
3.1.4 MEDIEN UND REAGENZIEN FUER DIE
ZELLKULTUR....................................................................................
33
3.1.5
ZELLLINIEN.............................................................................................................................................
34
3.1
.6
OLIGONUKLEOTIDE..................................................................................................................................
34
3.1.7
PLASMIDE............................................................................................................................................
36
3.1.8
ANTIKOERPER..........................................................................................................................................37
3.1.9 GERAETE, SOFTWARE UND SONSTIGE
MATERIALIEN..................................................................................
37
3.2 M
ETHODEN................................................................................................................39
3.2.1 PATIENTEN UND
PROBENGEWINNUNG..................................................................................................39
3.2.2 MOLEKULARBIOLOGISCHE M
ETHODEN...................................................................................................40
3.2.3 ZELLBIOLOGISCHE
METHODEN..............................................................................................................
49
3.2.4 PROTEINBIOCHEMISCHE
METHODEN....................................................................................................55
3.2.5 CRISPRCAS9
METHODENETABLIERUNG................................................................................................
60
3.2.6 STATISTISCHE
AUSWERTUNG..................................................................................................................67
4. ERGEBNISSE
..................................................................
68
4.1 ANALYSEN ZUR EXPRESSION UND TRANSKRIPTIONEILEN REGULATION VON
RETINSAEURE
REZEPTOR RESPONDERN IN DER HUMANEN
PLAZENTA..........................................................
68
4.1.1 PROTEIN- UND
GENEXPRESSION.........................................................................................................
68
4.1.2 TRANSKRIPTIONELLE
REGULATION...........................................................................................................71
4.1.3 RETINSAEUREREZEPTOREN-SPEZIFISCHE
REGULATION............................................................................73
4.2 ANALYSEN ZUR EXPRESSION UND REGULATION VON RETINSAEUREREZEPTOREN IN
DER
HUMANEN PLAZENTA UND TROPHOBLASTAEREN ZELLLINIEN
.......................................................
79
4.2.1 PROTEIN- UND
GENEXPRESSION.........................................................................................................
79
4.2.2 TRANSKRIPTIONELLE
REGULATION..........................................................................................................82
4.3 UNTERSUCHUNGEN ZUR DYSREGULATION VON
RARRES1, 2
UND
3
IN PATHOLOGIEN
DER
PLAZENTAENTWICKLUNG.....................................................................................................85
4.3.1 PROTEIN- UND GENEXPRESSION IN PLAZENTAREN
PATHOLOGIEN........................................................65
4.3.2 EXPRESSION UND EPIGENETISCHE REGULATION VON
RARRES1
IM CHORIONKARZINOM
...............
87
4.3.3 CHARAKTERISIERUNG DER FUNKTIONELLEN
RARRES1
EXPRESSION
...................................................
93
4.4 UNTERSUCHUNGEN ZUR EXPRESSION VON DETYROSINIERTEM TUBULIN UND DER
CARBOXYPEPTIDASE AGBL2 IN DER HUMANEN PLAZENTA
................................................
101
4.4.1 PROTEIN- UND
GENEXPRESSION.........................................................................................................101
4.4.2 EXPRESSION IN PATHOLOGIEN DER
PLAZENTAENTWICKLUNG............................................................104
4.5 ETABLIERUNG UND ENTWICKLUNG EINES CRISPRCASQ-INDUZIERTEN KNOCKOUTS
DES
ERV3-1
G EN
S......................................................................................................................
106
4.5.1 INDUKTION EINES ERV3-1 KNOCKOUT
ZELLMODELLS.......................................................................106
4.5.2 FUNKTIONELLE ANALYSEN DER ERV3-1 KNOCKOUT
KLONE............................................................109
5.
DISKUSSION......................................................................................................
114
5.1 RARRES-SIGNALWEG IN HUMANEN
TROPHOPBLASTEN........................................114
5.1.1 EXPRESSION VON RARRES1,2 UND 3 IN DER HUMANEN PLAZENTA
.........................................
114
5.1.2 TRANSKRIPTIONELLE REGULATION VON
RARRES1, 2
UND
3
..........................................................117
5.2 BEEINFLUSSUNG DER
RARSS
EXPRESSION DURCH EPIGENETISCHE METHYLIERUNG
UND
RETINSAEURE-STIMULATION.............................................................................................
119
5.2.1 HYPERMETHYLIERUNG VON
RARSS
IN HUMANEN
KARZINOMEN.....................................................119
5.2.2 RETINSAEURE-ABHAENGIGE
RARSS
EXPRESSION................................................................................120
5.3 RARRES1 ALS TUMORSUPPRESSOR IN HUMANER PLAZENTA - POTENTIELLE ROLLE
IN
DER PATHOGENESE VON PRAEEKLAMPSIE UND CHORIONKARZINOM
....................................
121
5.3.1 RARRES1 UND DIE AUTOPHAGIE HUMANER
TROPHOBLASTEN....................................................121
5.3.2 RARRES1 IM PROZESS DER
MITOSEREGULATION.......................................................................
122
5.3.3 EINFLUSS VON RARRES1 AUF EPITHELIALE-MESENCHYMALE TRANSITION UND
ZELLADHAESION... 123
5.3.4 RARRES1 DYSREGULATION BEI PRAEEKLAMPSIE UND IM CHORIONKARZINOM
.............................
125
5.4 REDUZIERTE
RARRES2
EXPRESSION IN PRAEEKLAMPSIE - STOERUNG DER UTERINEN
VASKULARISIERUNG UND NATUERLICHEN KILLERZELL-MOTILITAET
.................................................
127
5.4.1 REDUZIERTE
RARRES2
EXPRESSION IN PLAZENTEN DER PRAEEKLAMPSIE
.................................
127
5.4.2 EINFLUSS VON RARRES2 AUF DIE NATUERLICHE
KILLERZELL-MOTILITAET.............................................128
5.5 REDUZIERTES DETYROSINIERTES TUBULIN IN INTRAUTERINER
WACHSTUMSRESTRIKTION:
BEEINTRAECHTIGUNG DER FETALEN
VASKULARISIERUNG............................................................130
5.5.1 REDUZIERTES DETYROSINIERTES TUBULIN IN DER INTRAUTERINEN
WACHSTUMSRESTRIKTION
.............
130
5.5.2 POTENTIELLE ROLLE DES DETYROSINIERTEN TUBULINS IN DER HUMANEN
PLAZENTAENTWICKLUNG... 131
5.6 ERHOEHTE SS-HCG-SEKRETION UND EINZELZELLINVASION DER ERV3-1 KNOCKOUT
CHORIONKARZINOMZELLLINIEN...............................................................................................132
5.6.1 CRISPRCAS9-INDUZIERTER KNOCKOUT DES ERV3-1 PROTEINS
........................................................
132
5.6.2 EINFLUSS DER ERV3-1 EXPRESSION AUF SS-HCG-SEKRETION, PROLIFERATION
UND INVASION
......
134
6.
LITERATURVERZEICHNIS........................................................................................138
7.
ANHANG............................................................................................................
161
7.1 ABBILDUNGSVERZEICHNIS
7.2
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS.........................................................................................
164
7.3 ERGAENZENDE
DATEN.................................................................................................
167
7.4
DANKSAGUNG............................................................................................................
170
7.5
LEBENSLAUF................................................................................................................172
7.6
PUBLIKATIONEN...........................................................................................................174
7.7 KONGRESSBEITRAEGE UND PREISE
..............................................................................
176
7.7.1 POSTERPRAESENTATIONEN ALS
ERSTAUTOR............................................................................................
176
7.7.2
VORTRAEGE...........................................................................................................................................
177
7.7.3
PREISE................................................................................................................................................178
7.8
ERKLAERUNG..................................................................................................................
179
|
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