Hochschulschrift:
Dissertation, Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau, 2015
Anmerkungen:
Beschreibung:
Zusammenfassung: Jumonji C-Domäne-enthaltende Demethylasen (JmjC-Demethylasen) katalysieren die Demethylierung mono-, di- und trimethylierter Lysinreste in Histonproteinen. Vertreter dieser Enzymklasse sind an der Entstehung und Erhaltung der Aggressivität von Tumorerkrankungen beteiligt. Potente, selektive und zellulär wirksame Hemmstoffe der JmjC-Demethylasen stellen wichtige Werkzeuge für die Erforschung dieser Enzymklasse sowie potenzielle Arzneistoffkandidaten dar. Bisher existieren nur wenige Verbindungen, die diese Eigenschaften aufweisen.Ziel dieser Arbeit war es In-vitro-Hemmstoffe der JmjC-Demethylasen, die in unserer Arbeitsgruppe in anderen Projekten identifiziert wurden, hinsichtlich ihrer zellulären Wirksamkeit zu charakterisieren. Hierfür erwiesen sich als Testsysteme die Untersuchung der antiproliferativen Eigenschaften der Verbindungen an der Zelllinie KYSE-150 in einem kolorimetrischen Assay und die Quantifizierung methylierter Histonproteine als geeignet. Diese wurde mittels Immunfluoreszenz-Mikroskopie in mit JMJD2A transfizierten und in untransfizierten HeLa-Zellen sowie in KYSE-150-Zellen vorgenommen. Die zellulären Testungen ergaben, dass der publizierte Inhibitor JIB-04, dessen Einfluss auf Histon-Methylierungslevel in der Literatur nicht beschrieben ist, zu einer zellulären Hypermethylierung führt. Die zugelassenen Eisenchelatoren Deferasirox und Deferoxamin inhibieren JmjC-Demethylasen der KDM4-Subfamilie in Krebszelllinien und haben eine antiproliferative Wirkung auf die Zellen. In unserer Arbeitsgruppe entwickelte Derivate des Deferasirox sind im Hinblick auf die mittlere effektive Konzentration in der Immunfluoreszenz-Mikroskopie potenter als die Ausgangssubstanz. Die übrigen neuen Inhibitorklassen sind wenig wirksam oder unwirksam.Die Untersuchung der Veränderungen des Transkriptoms nach Behandlung mit JmjC-Demethylase-Inhibitoren ergab, dass in KYSE-150-Zellen unter dem Einfluss der Inhibitoren unter anderem die Kinase PLK1 differenziell exprimiert wird. Der PLK1-Inhibitor NMS P937 wirkt in Kombination mit JIB-04 und Deferasirox antagonistisch in Bezug auf die Beeinflussung der Zellproliferation. Proteine, die sich nach Herunterregulation von PLK1 vermehrt in der Zelle befinden, stellen somit mögliche Zielstrukturen für einen gleichzeitigen Angriff mit JmjC-Demethylase-Inhibitoren dar. Gleichzeitig stellt ihre Überaktivierung einen denkbaren Resistenzmechanismus gegenüber JmjC-Demethylase-Inhibit ...