Speziationsanalyse von proteingebundenen Elementen in Cytosolen als biologische Marker für Lebensprozesse unter besonderer Berücksichtigung der Metallothioneine im Gehirn

Richarz, Andrea-Nicole

Speziationsanalyse von proteingebundenen Elementen in Cytosolen als biologische Marker für Lebensprozesse unter besonderer Berücksichtigung der Metallothioneine im Gehirn

dc.contributor.advisor	Brätter, Peter	en
dc.contributor.author	Richarz, Andrea-Nicole	en
dc.contributor.grantor	Technische Universität Berlin, Fakultät II - Mathematik und Naturwissenschaften	en
dc.date.accepted	2002-04-17
dc.date.accessioned	2015-11-20T15:14:25Z
dc.date.available	2002-06-12T12:00:00Z
dc.date.issued	2002-06-12
dc.date.submitted	2002-06-12
dc.description.abstract	Bei der Aufklärung der Rolle von Spurenelementen in komplexen physiologischen oder pathologischen Stoffwechselvorgängen erlaubt die Speziationsanalyse tiefere Einblicke in die im Organismus ablaufenden Prozesse als die Bestimmung von Gesamtelementgehalten. In der vorliegenden Arbeit wurden die an unterschiedliche Proteine im Cytosol von menschlichen Geweben gebundenen Elemente untersucht. Im Vordergrund standen dabei die Metallothioneine (MT) - niedermolekulare, cysteinreiche, metallbindende Proteine, welche als an zahlreichen vitalen Stoffwechselprozessen beteiligt angesehen werden. Die Isoform MT-3 wurde vor allem im Gehirn gefunden und seit ihrer Entdeckung in Zusammenhang mit Morbus Alzheimer (AD) diskutiert. Zur Speziationsanalyse wurden Verbundverfahren aus chromatographischer bzw. kapillarelektrophoretischer Trennung der Biomoleküle und on-line gekoppelter Elementdetektion mittels Plasmamassenspektrometrie (ICP-MS) eingesetzt. Die Abtrennung des MT-3 von den anderen Isoformen war dabei für eine gesonderte Betrachtung wichtig. Die einzelnen Signale wurden verschiedenen Proteinen mittels spezifischer Nachweise im Eluat der Trennungen zugeordnet. Die Identität des MT-3-Peaks konnte sicher bestätigt werden. Neben der Größenausschlußchromatographie wurden weitere Trennverfahren verwendet, welche je nach dem Ziel der durchzuführenden Untersuchung ausgewählt werden müssen. In Kooperation mit dem GKSS Forschungszentrum, Geesthacht, wurde die dort entwickelte Kapillarzonenelektrophorese-ICP-MS-Kopplung für die Anwendung auf komplexe biologische Proben optimiert. Auftretende Probleme der Vergleichbarkeit von Signalen durch Variationen der Migrationszeiten wurden durch eine rechnerische Anpassung der Zeitachsen mittels mitlaufender Markersubstanzen gelöst. Zusätzliche Informationen wurden durch die Hintereinanderschaltung unterschiedlicher Trennmethoden erhalten. Die Betrachtung der Elementprofile von verschiedenen Organen bestätigte die Hypothese, daß unterschiedliche Organe mit auf unterschiedliche Aufgaben spezialisierten Zellarten auch verschiedene Metalloprotein-Zusammensetzungen aufweisen. Die Verteilung der proteingebundenen Elemente in einem Organ von verschiedenen Patienten zeigte ebenfalls deutliche, auf unterschiedliche pathologische Prozesse zurückzuführende Unterschiede. Um die in der Literatur uneinheitlichen Angaben zur Metallbeladung von MT-3 zu klären, wurde in einem Projekt am Center for Biochemical and Biophysical Sciences and Medicine an der Harvard Medical School, Boston, natives MT-3 aus Schweinegehirn untersucht. Es zeigte sich, daß im Cytosol mehrere, nicht trennbare Formen von MT-3 existieren, wobei es sich wahrscheinlich um unterschiedliche Metallbeladungen handelt, welche auch vom individuellen physiologischen Zustand abhängen. Die Betrachtung eines größeren Probenkollektives ist demnach aussagekräftiger. Bei der Untersuchung eines Kollektives von AD- und Kontroll-Gehirnproben wurde ein signifikanter Unterschied von Elementgehalten in weißer und grauer Masse, jedoch nicht zwischen AD- und Kontrollproben gefunden. Das Hauptaugenmerk lag auf dem Vergleich der MT-Signale in den Elementprofilen, wobei die wenig variierenden Signale der Superoxid Dismutase sich als nützlicher Bezugspunkt erwiesen. Die MT-Metall-Signale waren bei den AD-Proben niedriger. Es zeigte sich jedoch, daß der größere Anteil an oxidierten MT im Cytosol der AD-Gehirne ein entscheidenderer Unterschied zu den Kontrollen war. Dies wies auf verstärkte oxidative Prozesse im Laufe der Erkrankung hin.	de
dc.identifier.uri	urn:nbn:de:kobv:83-opus-4930
dc.identifier.uri	https://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/888
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-591
dc.language	German	en
dc.language.iso	de	en
dc.rights.uri	http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/	en
dc.subject.ddc	540 Chemie und zugeordnete Wissenschaften	en
dc.subject.other	CZE-ICP-MS	de
dc.subject.other	Gewebecytosol	de
dc.subject.other	HPLC-ICP-MS	de
dc.subject.other	M. Alzheimer	de
dc.subject.other	Metallothioneine	de
dc.subject.other	MT-3	de
dc.subject.other	Speziationsanalyse	de
dc.subject.other	Spurenelemente	de
dc.subject.other	Alzheimer's disease	en
dc.subject.other	CZE-ICP-MS	en
dc.subject.other	HPLC-ICP-MS	en
dc.subject.other	Metallothioneins	en
dc.subject.other	MT-3	en
dc.subject.other	Speciation analysis	en
dc.subject.other	Tissue cytosol	en
dc.subject.other	Trace elements	en
dc.title	Speziationsanalyse von proteingebundenen Elementen in Cytosolen als biologische Marker für Lebensprozesse unter besonderer Berücksichtigung der Metallothioneine im Gehirn	de
dc.title.translated	Speciation analysis of protein-bound elements in cytosols as biological markers for metabolic processes with special emphasis on metallothioneins in the brain	en
dc.type	Doctoral Thesis	en
dc.type.version	publishedVersion	en
tub.accessrights.dnb	free	*
tub.affiliation	Fak. 2 Mathematik und Naturwissenschaften	de
tub.affiliation.faculty	Fak. 2 Mathematik und Naturwissenschaften	de
tub.identifier.opus3	493
tub.identifier.opus4	498
tub.publisher.universityorinstitution	Technische Universität Berlin	en

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