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Investigations into the interaction between the beta-secretase protein BACE1 and a member of the reticulon family, RTN3

Weber, Christine (2010) Investigations into the interaction between the beta-secretase protein BACE1 and a member of the reticulon family, RTN3.
Diplomarbeit, University of Vienna. Fakultät für Lebenswissenschaften
BetreuerIn: Noe, Christian

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URN: urn:nbn:at:at-ubw:1-29644.79355.584259-7
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Abstract in English

As the number of cases of Alzheimer’s disease (AD) is constantly rising in all developed countries, the unmet medical need for a curative treatment continues to grow. Current drugs improve symptoms, but do not have profound disease-modifying effects. The generation and aggregation of β-amyloid peptides (Aβ), proteolytic derivatives of amyloid precursor protein (APP), is believed to play a key role in the onset and progression of AD. Consequently, inhibition of the major APP cleaving enzyme, BACE1 (β-site APP cleaving enzyme), is generally recognised as a promising therapeutic strategy and currently an active area of investigation. A wide variety of BACE1 inhibitors have been reported so far. Among them is Reticulon 3 (RTN3), which was recently proposed to act as a natural cellular modulator of BACE1 activity. This study focused particularly on the interaction between BACE1 and RTN3, aiming to reconstitute the original approach and confirm binding between the two proteins. When using a transiently transfected neuroblastoma cell line binding assays did not show the proposed interaction. In a different approach, representing a fundamental part of the project, RTN3 was successfully cloned and expressed recombinantly. A systematic method was devised to combine both protein purification and binding studies of RTN3 and BACE1. Surprisingly, my findings indicated that the proposed interaction cannot be reconstituted using recombinant proteins.

Schlagwörter in Englisch

Alzheimer's disease / beta-secretase inhibitors / protein-protein interactions

Abstract in German

Mit steigender Prävalenz von Morbus Alzheimer in den Industrienationen wird auch die bisher erfolglose Suche nach einer effektiven Pharmakotherapie immer dringlicher. Gegenwärtig verfügbare Medikamente verbessern zwar die Symptomatik, haben jedoch keinerlei Auswirkungen auf das Fortschreiten der Krankheit. Eine allgemein anerkannte Schlüsselfunktion in der Alzheimer-Pathogenese nimmt dabei die Produktion und Aggregation des Amyloid-β (Aβ) Peptids ein, eines proteolytischen Derivats des Vorläufers Amyloid Precursor Protein (APP). Aus diesem Grund erscheint die Inhibition des APP spaltenden Enzyms, BACE1 (β-site APP cleaving enzyme), als eine aussichtsreiche Strategie in der Therapie der Krankheit und ist derzeit Gegenstand intensiver wissenschaftlicher Forschung. Eine Vielzahl an BACE1 Inhibitoren wurde bereits identifiziert. Unter ihnen auch Reticulon 3 (RTN3), das erst kürzlich als zelleigener BACE1 Modulator vorgeschlagen wurde. In der vorliegenden Arbeit wurde die Interaktion zwischen BACE1 und RTN3 untersucht, mit dem vorrangigen Ziel, die bereits publizierte Methode zu überprüfen, zu validieren und die postulierte Protein-Protein Bindung zu bestätigen. Im ersten Teil der Arbeit wurde mit einer humanen Neuroblastom-Zelllinie gearbeitet. Eine transiente Transfektion mit RTN3 und darauf folgende Interaktionsstudien brachten jedoch keine positiven Resultate. In einem alternativen Versuch wurde RTN3 in einen bakteriellen Vektor integriert und rekombinantes Protein exprimiert, mit dem die Interaktionsstudien durchgeführt wurden. Dabei wurde eine neue Methode entwickelt, um die Proteinaufreinigung mit Bindungsstudien zwischen RTN3 und BACE1 zu kombinieren. Allerdings konnte mit Hilfe des rekombinanten Systems die Interaktion zwischen den beiden Proteinen nicht bestätigt werden.

Schlagwörter in Deutsch

Alzheimer / beta-Secretase Inhibitoren / Protein Interaktionen

Item Type: Hochschulschrift (Diplomarbeit)
Author: Weber, Christine
Title: Investigations into the interaction between the beta-secretase protein BACE1 and a member of the reticulon family, RTN3
Umfangsangabe: 87 S. : Ill., graph. Darst.
Institution: University of Vienna
Faculty: Fakultät für Lebenswissenschaften
Publication year: 2010
Language: eng ... Englisch
Supervisor: Noe, Christian
Assessor: Noe, Christian
Classification: 44 Medizin > 44.42 Pharmazeutische Chemie
AC Number: AC08031679
Item ID: 8628
(Das PDF-Layout ist ident mit der Druckausgabe der Hochschulschrift.)

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