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Manipulation of Wnt signaling in tumorcells with antisense molecules

Vonbrüll, Matthias (2018) Manipulation of Wnt signaling in tumorcells with antisense molecules.
Dissertation, University of Vienna. Fakultät für Lebenswissenschaften
BetreuerIn: Witte, Angela

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DOI: 10.25365/thesis.53305
URN: urn:nbn:at:at-ubw:1-14557.04048.218378-3

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Abstract in English

Since the invention of antisense molecules there have been numerous attempts to apply them therapeutically. The FDA approvals of Fomivirsen, Pegaptanib and Mipomersen point out the great potential of antisense molecules. However, compared to the efforts made the output has been modest so far. But new targeting strategies have been developed and new modifications to the molecules are available thereby creating a demand on reliable assays to test them. When it comes to potential new tumor therapies the canonical Wnt signaling pathway is of great interest since it is involved in a number of diseases including cancer. β-catenin is a key player in this pathway and is found to be activated in many cancer types. In this project, an antisense strategy was selected targeting the splicing of β-catenin with peptide nucleic acids (PNAs). For this purpose, a splice based reporter assay was designed and optimised in this project. After the essay enabled a reliable quantification of the effect of antisense molecules, we used it to screen different PNAs targeting multiple sites within β-catenin. Targeting of the splice donor of exon 13 of β-catenin turned out to be ideal, because it leads to a truncated version of the protein that retains its interaction with Tcf/Lef proteins, but lacks the C-terminally located transactivation function. Thus, it competes with the wildtype β-catenin protein resulting in a dominant negative effect. This offers great potential for future projects including β-catenin as a target gene. Taken together this thesis presents a novel reporter assay capable of accurate detection of antisense effects and an interesting targeting strategy for β-catenin that would be applicable in future projects.

Schlagwörter in Englisch

Antisense / β-catenin / Morpholino / PNA / Wnt signaling

Abstract in German

Seit der Erfindung von Antisense Molekülen gab es zahlreiche Versuche diese therapeutisch anzuwenden. Die FDA Zulassungen von Fomivirsen, Pegaptanib und Mipomersen heben das große Potential von Antisense Molekülen hervor. Trotzdem war die Ausbeute an Anwendungen, gemessen an den unternommenen Anstrengungen, bescheiden. Durch die stetige Entwicklung neuer Targeting-Strategien und Modifikationen der Moleküle ist ein Bedarf an zuverlässigen Assays entstanden. In Bezug auf neue Tumortherapien ist der Wnt Signalweg von großem Interesse, da er in viele Erkrankungen, unter anderem Krebs, involviert ist. β-catenin spielt eine Schlüsselrolle in diesem Signalweg und ist bei vielen Krebsarten aktiv. In diesem Projekt wurde eine Antisense Strategie mit Peptide Nucleic Acids (PNAs) für das Targeting des Splicings von β-catenin gewählt. Dafür wurde ein splice-basierter Reporterassay entwickelt und optimiert. Nachdem der Assay eine zuverlässige Quantifizierung der Effekte von Antisense Molekülen erlaubte, wurde er verwendet um verschiedene PNAs zu testen, mit Zielsequenzen auf β-catenin. Dabei erwies sich der Splicedonor von Exon 13 auf β-catenin als ideal, da dies zu einer verkürzten Version von β-catenin führt. Diese behält ihre Interaktion mit Tcf/Lef Proteinen, verliert jedoch die Transaktivierungsfunktion des C-Terminus. Dadurch konkurriert das Protein mit der Wildtyp-Version von β-catenin und führt somit zu einem dominant negativen Effekt. In dieser Strategie liegt großes Potential für zukünftige Projekte mit β-catenin als Target-Gen. Diese Arbeit zeigt einen neuartigen Reporterassay zur genauen Detektion von Antisense Effekten sowie eine interessante Targeting-Strategie für β-catenin, die für zukünftige Projekte anwendbar ist.

Schlagwörter in Deutsch

Antisense Molekül / β-catenin / Morpholino / PNA / Wnt Signalweg

Item Type: Hochschulschrift (Dissertation)
Author: Vonbrüll, Matthias
Title: Manipulation of Wnt signaling in tumorcells with antisense molecules
Umfangsangabe: 111 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Institution: University of Vienna
Faculty: Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw.
Universitätslehrgang (ULG):
Doctor of Philosophy-Doktoratsstudium NAWI Bereich Lebenswissenschaften (Dissertationsgebiet: Biologie)
Publication year: 2018
Language: eng ... Englisch
Supervisor: Witte, Angela
MitbetreuerIn: Czerny, Thomas
Assessor: Mikulits, Wolfgang
2. Assessor: Sommergruber, Wolfgang
Classification: 42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie
AC Number: AC15142600
Item ID: 53305
(Das PDF-Layout ist ident mit der Druckausgabe der Hochschulschrift.)

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