Beteiligung spannungsabhängiger L-Typ-Calcium-Kanäle am speicherabhängigen Calcium-Einstrom In ARPE-19-Zellen: Einfluss von Bestrophin-1 Wildtyp und Mutanten

Item type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Open Access Type:	Primary Publication
Date:	10 April 2019
Referee:	Prof. Dr. Horst Helbig
Date of exam:	19 March 2019
Institutions:	Medicine > Lehrstuhl für Augenheilkunde
Keywords:	Stichwörter: Bestrophin-1, BEST1, Morbus Best, L-Typ Calcium-Kanäle, Cav1.3, speicherabhängiger Calcium-Einstrom, ARPE-19, Calcium Imaging, Protein-Trafficking Keywords: bestrophin-1, BEST1, Best's disease, voltage-dependent L-type calcium channels, Cav1.3, store-operated calcium entry, ARPE-19, calcium imaging, protein trafficking
Dewey Decimal Classification:	600 Technology > 610 Medical sciences Medicine
Status:	Published
Refereed:	Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:	Yes
Item ID:	39775

Abstract (German)

Mutationen im BEST1-Gen führen zu diversen hereditären retinalen Erkrankungen, wobei die bekannteste der namensgebende Morbus Best darstellt. Das Genprodukt Bestrophin-1 wird innerhalb des Auges nur im retinalen Pigmentepithel (RPE) exprimiert und fungiert dort als Calcium-abhängiger Chlorid-Kanal und als Regulator des intrazellulären Calcium-Signaling. Der genaue Mechanismus ist hierbei noch ...

Abstract (German)

Mutationen im BEST1-Gen führen zu diversen hereditären retinalen Erkrankungen, wobei die bekannteste der namensgebende Morbus Best darstellt. Das Genprodukt Bestrophin-1 wird innerhalb des Auges nur im retinalen Pigmentepithel (RPE) exprimiert und fungiert dort als Calcium-abhängiger Chlorid-Kanal und als Regulator des intrazellulären Calcium-Signaling. Der genaue Mechanismus ist hierbei noch nicht geklärt. Zum einen ist bekannt, dass Bestrophin-1 strukturell und funktionell mit spannungsabhängigen L-Typ-Calcium-Kanälen (LTCC) interagiert, zum anderen beeinflusst es den speicherabhängigen Calcium-Einstrom (SOCE) im RPE.
Ziel dieser Arbeit war es, den SOCE und die Beteiligung von LTCC am SOCE in ARPE-19-Zellen im Calcium-Imaging-Experiment zu untersuchen und in diesem Zusammenhang den Einfluss von Bestrophin-1 bzw. von Bestrophin-1-Mutanten zu beleuchten. Etwaige Unterschiede sollten zudem mit möglicherweise unterschiedlichem Protein-Trafficking der Mutanten korreliert werden.
Durch LTCC-Blockade mittels Bay K 8644 konnte bei untransfizierten ARPE-19-Zellen eine Reduktion des SOCE um ca. 40% erzielt werden. Eine Transfektion mit Bestrophin-1 WT und Mutanten (T6P, R218C, F305S) veränderte weder den SOCE noch die Beteiligung von LTCC am SOCE.
Sollte Morbus Best ein verändertes Calcium-Signaling zugrunde liegen, worauf viele Daten hinweisen, ist hierfür folglich ein anderer Mechanismus als eine durch Bestrophin-1-Mutation veränderte LTCC-Beteiligung am SOCE verantwortlich.

Translation of the abstract (English)

Mutations in the BEST1 gene lead to various hereditary retinal diseases, the most common being the eponymous Best's disease. The gene product bestrophin-1 is, within the eye, uniquely expressed in the retinal pigment epithelium (RPE) and acts as a calcium-dependent chloride channel and regulator of intracellular calcium signaling. The exact mechanism is not yet understood. It is known that ...

Translation of the abstract (English)

Mutations in the BEST1 gene lead to various hereditary retinal diseases, the most common being the eponymous Best's disease. The gene product bestrophin-1 is, within the eye, uniquely expressed in the retinal pigment epithelium (RPE) and acts as a calcium-dependent chloride channel and regulator of intracellular calcium signaling. The exact mechanism is not yet understood. It is known that bestrophin-1 interacts structurally and functionally with voltage-dependent L-type calcium channels (LTCC) and influences the store-operated calcium entry (SOCE) in the RPE.
The aim of this work was to investigate the SOCE and the contribution of LTCC to the SOCE in ARPE-19 cells using the technique of calcium imaging and in this context to elucidate the influence of bestrophin-1 and bestrophin-1 mutants respectively. Any differences should also be correlated with possible different protein trafficking of the mutants.
Inhibition of LTCC by Bay K 8644 led to a reduction of the SOCE of approximately 40% in untransfected ARPE-19 cells. Transfection with bestrophin-1 WT and mutants (T6P, R218C, F305S) did not alter the SOCE or LTCC involvement in the SOCE.
If Best's disease is caused by an altered calcium signaling, which is indicated by many data, a mechanism other than LTCC involvement in the SOCE altered by bestrophin-1 mutation is responsible.

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