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Cannich, Astrid (2000): Die humane Komplementfaktor H-Genfamilie: Organistation, Struktur und Expression. Dissertation, LMU München: Faculty of Biology
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Abstract

Im Rahmen der hier vorliegenden Arbeit über die Organisation und Regulation der Faktor HGenfamilie wurden folgende drei Themenkomplexe bearbeitet: Zur Aufklärung der genomischen Organisation der HF-Genfamilie wurden humane Mega YACund BAC-Klone mittels Restriktionsanalyse, Southernblothybridisierung, PCR und Sequenzierung analysiert. Alle Gene der Faktor H-Familie HF1- 5 konnten auf diesen Klonen lokalisiert werden, d.h. diese Genfamilie liegt zusammen auf einem DNS-Abschnitt von ca. 400 kb auf Chromosom 1q32. Weitere HF1-verwandte Genabschnitte wurde identifiziert, die in die Nähe von HF3, HF5 und F13B lokalisiert wurden. Flankierend zur Faktor H-Genfamilie wurden die Gene für F13B und PCP-2 kartiert. Die Gene können wie folgt von telomer nach zentromer angeordnet werden: PCP-2, HF1, HF4, HF2, HF5 gefolgt von HF3/HF6/F13B, deren Orientierung nicht eindeutig festgelegt werden konnte. Die Häufung der HF-Gene auf einem DNS-Abschnitt und deren Anordnung in Tandem- Orientierung läßt vermuten, daß diese Genfamilie ihren Ursprung in Genduplikation hat. In dieser chromosomalen Region werden Rekombinations-Hotspots vermutet, die eine erhöhte Rekombinationsfrequenz verursachen infolge derer Duplikationen entstehen können. Durch Fehler bei der Rekombination kann es jedoch auch zum Verlust von genetischem Material kommen. Vermutlich kann man die Deletion im Bereich des HF2- und HF4-Gens, die bei 4-5% der untersuchten Probanden gefunden werden kann, durch einen solchen Mechanismus erklären. Diese Deletion, ein genetischer Marker in dieser Region, kann nun mit einem einfachen PCR-basierenden Test, festgestellt werden. Die Isolierung und Kartierung des Faktor H-Genkomplexes erleichtert die Suche nach Kandidatengenen für das hämolytisch urämische Syndrom (HUS), da die Region als Kandidatenregion für dieses Syndrom identifiziert wurde. Es ist möglich, daß Faktor H oder die Faktor H-verwandten Proteine eine Rolle bei der Entstehung dieser Krankheit spielen. Ob die oben erwähnten HF2-Deletion eine Rolle bei der Pathogenese von entzündlichen Erkrankungen insbesondere rheumatischer Arthritis, spielt, wurde an einem großen Patientenkollektiv untersucht. Es wurde jedoch keine Korrelation zwischen Deletion und Erkrankung gefunden. Zur weiteren Untersuchung der Funktion der Faktor H-verwandten Proteine, wurde deren Expression auf Protein und mRNS-Ebene untersucht. Faktor H und die Faktor H verwandten Proteine 1 und 2 wurden im Liquor cerebralis entdeckt. Der Hauptsyntheseort im Gehirn für Faktor H scheint des Endothel des Plexus chorioideus und die Gliazellen zu sein. Die HFverwandten Transkripte sind nur auf geringem Niveau nachweisbar. Die Transkription von HF1 ist in den allen getesteten Gliomazellinien mit IFNg stimulierbar. Faktor H verhält sich also im Gehirn, ebenso wie in der Leber, als Akute-Phase-Protein und verhindert eine ungewünschte Komplementaktivierung im Zuge von Infektionen, Verletzungen und Erkrankungen des Gehirns. Durch die inflammatorischen Cytokine IL4 und IL6 wird die Transkription von HF1 nicht beeinflußt. Die HF1-verwandten Gene HF1- 5 sind in den Gliomazellinien nicht mit IFNg stimulierbar und auch IL4 und IL6 zeigen keinen Einfluß auf die Expression dieser Gene. Im Gegensatz zu Faktor H sind diese Proteine wahrscheinlich nicht an der Akute-Phase-Antwort des Gehirns beteiligt. Welche Aufgabe ihnen zufällt ist offen.