No description available.

It is estimated that 38 million people currently live with HIV-1. Of the 38 million currently infected, 19.2 million women are infected compared to 17 million men, indicating a clear disproportion. As such, understanding mechanisms that result in increased susceptibly in women is critical to develop more efficacious prevention strategies. The epithelial cells that line the lower female reproductive tract are the first line of defense against invading pathogens. The current consensus in the field is that HIV-1 can cross the mucosal epithelium in two ways: paracellular passage and transcytosis. There are several endocytic pathway associated proteins within vaginal epithelial cells that may have a role in viral transcytosis, however, little is known about their role. One of these is Lysosomal Associated Membrane Protein 3 (LAMP3), which has been shown to be upregulated following viral exposure and involved in viral trafficking. The mechanisms regarding the early events of transmission of HIV-1 across vaginal epithelial cells remains unclear and warrant further investigation. This study was designed to examine the mechanism of how HIV1 crosses vaginal epithelial cells and potential interactions of LAMP3 and HIV-1. / Thesis / Master of Science (MSc)

Herpes Simplex Virus type 1 (HSV-1) is an ubiquitous neurotropic human pathogen that infects a large majority of the world’s population. It is the causative agent of the common cold sore but also responsible for life-threatening infections (e.g., encephalitis), particularly in immunocompromised individuals and neonates. Like other herpesviruses, HSV-1 takes over the cellular RNA machinery to facilitate productive infection while efficiently shutting down host gene expression by targeting multiple steps of RNA metabolism. The two viral proteins, vhs and ICP27, play a crucial role in this process. Delivered by the tegument of the incoming virus, the virion host shut-off (vhs) endonuclease rapidly starts cleaving both cellular and viral mRNAs. With the onset of viral gene expression, the HSV-1 immediate-early protein ICP27 promotes the expression of viral early and late genes through various mechanisms, including mRNA processing, export, and translation. Prior research by the Dölken lab demonstrated that lytic HSV-1 infection results in the disruption of transcription termination (DoTT) of most cellular genes by the viral ICP27 protein. This significantly contributes to HSV-1 induced host shut-off. DoTT results in transcription for tens of thousands of nucleotides beyond poly(A) sites and into downstream genes. Interestingly, this was found to be accompanied by a dramatic increase in chromatin accessibility downstream of the affected poly(A) sites. This is consistent with the formation of extensive downstream open chromatin regions (dOCR) and indicative of impaired histone repositioning in the wake of RNA polymerase II (Pol II) downstream of the affected poly(A) sites. In my PhD thesis, I demonstrate that dOCR formation is dependent on the viral ICP22 protein when poly(A) read-through transcription is triggered by the ectopic expression of ICP27 or salt stress. I show that dOCR formation occurs when a high level of transcriptional activity arises downstream of genes due to the HSV-1-induced DoTT. To investigate whether histone composition is affected downstream of genes, I established the ChIPmentation approach to study associated changes and the influence of DoTT and dOCR formation on major histone modification marks. In HSV-1 WT infection, dOCR formation was reflected in alterations of canonical H1 histone downstream of affected genes, which was absent in ICP22 infection. To elucidate the underlying molecular mechanism, two major histone chaperones SPT6 and FACT (SPT16 and SSRP1), which govern histone repositioning and may thus play a role in H1 homeostasis, were extensively studied. Both histone chaperones have been recently shown to be recruited to the viral genome by interactions with ICP22 protein. To investigate whether the depletion of SSRP1 or SPT6 would complement the loss of ICP22 to induce dOCR, T-HF cells with doxycycline-inducible knock-down of either of the two factors were generated. ATAC-seq analysis revealed that the interaction between the two histone chaperones and ICP22 is not involved in HSV-1-induced dOCR formation, suggesting the involvement of other proteins. In summary, this work sheds new light on a fundamental molecular mechanism of the cellular transcriptional machinery that is manipulated by the concerted actions of the two HSV-1 immediate-early proteins ICP22 and ICP27. / HSV-1 ist ein weit verbreitetes, neurotropisches Virus, mit welchem ein Großteil der Weltbevölkerung infiziert ist. Es verursacht milde Infektionen wie Herpes labialis, aber kann auch lebensbedrohliche Infektionen des Nervensystems (z. B. Enzephalitis) in immunsupprimierten Menschen und Neugeborenen auslösen. Um sich lytisch zu vermehren, programmiert HSV-1 die Transkriptions- und Translationsmaschinerie der Zelle effizient um und hemmt gleichzeitig an mehreren Punkten zelluläre Genexpression. Zwei virale Proteine, vhs und ICP27, spielen dabei eine entscheidende Rolle. Vhs wird im Tegument des Virions mit dem Inokulum in die Zelle geliefert und baut so zelluläre Transkripte ab noch bevor virale Genexpression startet. ICP27 wird also sogenanntes „immediate-early“ Gen als eines der ersten viralen Proteine exprimiert und kann unterstützt auf mehreren Ebenen (RNA Prozessierung, Export und Translation) die Expression der viralen „early“ und „late“ Gene. Unsere Gruppe hat diesbezüglich gezeigt, dass die Terminierung der Transkription (sogenanntes „DoTT“) durch das virale Protein ICP27 in der lytischen Infektion gestört wird. Dies trägt maßgeblich zur Abschaltung der zellulären Genexpression bei. Die Störung der Terminierung führt dazu, dass RNA Polymerase II bis zu >100 Kilobasen nach dem Polyadenylierungssignal weiter transkribiert. Durch die Aktivität der RNA Polymerase II wird in den 3‘ Regionen der betroffenen Gene das Chromatin gelockert (sogenanntes „dOCR“). Dies steht im Einklang mit einer Öffnung des Chromatins durch gehemmte Histon-Neupositionierung, verursacht durch die Transkription der betroffenen Genomregionen. Im Rahmen meiner Doktorarbeit konnte ich mittels Hochdurchsatzsequenzieranalyse von Transposon-zugänglichem Chromatin (ATAC-seq) zeigen, dass offenes Chromatin durch das virale Protein ICP22 verursacht wird. Dieser Effekt konnte unterdessen nur beobachtet werden, wenn die Terminierung der Transkription, entweder durch die gleichzeitige Expression von ICP27 oder stressinduziert z.B. durch hypertonen Lösungen, gestört wurde. Das Ausmaß an offenem Chromatin korrelierte dabei mit der Transkriptionsaktivität der entsprechenden Genomregionen. Durch bioinformatische Analysen von Hochdurchsatzsequenzierungen von Wildtyp Virus und ICP22-defizitären Mutanten infizierten Zellen konnte ich einen Cluster von stark exprimierten Genen mit ausgeprägter DoTT identifizieren, der besonders stark von der Chromatinöffnung betroffen war. Um zu testen, ob die Histone in den betroffenen Regionen durch die Induktion von dOCR verändert wurden, habe ich ein neues Chromatin-Immunpräzipitations Verfahren namens ChIPmentation etabliert und hiermit die mit der Induktion von dOCR assoziierten Histonvarianten untersucht. Dabei fiel auf, dass das H1 Histon gezielt in von dOCR betroffenen Regionen verloren ging. Um den zu Grunde liegenden Mechanismus zu untersuchen, habe ich die Rolle der beiden Histonchaperonen SPT6 und FACT (SPT16 und SSRP1) ausgiebig charakterisiert. Diese regulieren normalerweise die Repositionierung von Histonen im Zuge der Pol II Transkription. Beide Faktoren werden zudem durch ICP22 in die viralen DNA Replikationzentren im Nukleus rekrutiert, was den Positionierungsdefekt von H1 hervorrufen könnte. Um diese Hypothese zu testen, wurden beide Proteine durch induzierbare shRNA Knockdowns depletiert und mittels ATAC-seq untersucht, ob dies in der Infektion mit ICP22-defizitären Mutanten zur Öffnung des Chromatin führt. Hierbei zeigte sich allerdings, dass die Depletion dieser beider Histonchaperone kein offenes Chromatin bei Infektion mit der ICP22 Knockout Mutante erzeugt. Zudem fiel auf, dass SSRP1 selektiv dazu beitrug, Chromatin in transkribierten Regionen geschlossen zu halten. Offensichtlich spielen daher die beiden Histonchaperonen keine Rolle bei der ICP22-induzierten Öffnung des zellulären Chromatins unterhalb von Genen.

Most studies of the induction of cytokine synthesis in monocytes have employed an exogenous triggering agent such as lipopolysaccharide. However, in nonseptic inflammatory responses (e.g. rheumatoid arthritis) monocyte activation occurs as a result of T cell‐generated signals. In previous reports, we and others have demonstrated that contact‐dependent T cell‐generated signals are capable of contributing to macrophage activation. We have shown that plasma membranes from anti‐CD3 activated purified peripheral CD4+ T cells (TmA) but not from resting CD4+ cells (TmR) induce monocytes to synthesize interleukin (IL)‐1 in the absence of co‐stimulatory cytokines. Studies to determine the expression kinetics of the molecule(s) unique to activated CD4+ T cells which interact with monocytes to induce IL‐1 revealed that optimal expression occurred at 6 h post activation. This matched the previously reported kinetics of expression of CD40 ligand (CD40L) on activated peripheral T cells, implicating the CD40‐CD40L interaction as a candidate for the initiator of the IL‐1 signaling event. The ability of TmA to induce IL‐1 synthesis in resting monocytes could be markedly reduced by addition of a monoclonal anti‐CD40L antibody, 5c8. In addition, a monoclonal anti‐CD40 IgM (BL‐C4) proved dramatic in its ability to induce resting monocytes to synthesize IL‐1. In summary, these results demonstrate that the CD40‐CD40L interaction provides a critical component of CD4+ T cell contact‐dependent activation of monocyte IL‐1 synthesis.

Note:

Host cell factor-1 (HCF-1) is an evolutionarily conserved protein first discovered through its interaction with the herpes simplex viral transactivator VP16. Both the amino-terminal VP 16 interaction domain and the adjacent, less studied basic domain of HCF-1 are essential in cell cycle regulation. However, the mechanism(s) of this regulation is unknown. Our objective was to provide insight into the importance of the basic domain by studying proteins that interact with this region. Using the yeast two-hybrid system with the HCF-1 basic region as bait, we identified a novel protein named HCF-1 interacting zinc finger protein (HIZ). The purpose of this research was to characterize HIZ and determine if its interaction with HCF-1 could reveal a novel cellular target for HCF-1. A putative HIZ full-length sequence was determined and its primary structure was studied in detail. HIZ contains 16 C₂H₂ zinc fingers in its amino terminal. HIZ also contains a novel glutamine-rich motif adjacent to a potent autonomous transactivation domain. The presence of a DNA-bincing domain structure and a strong, functional transactivation domain indicate that HIZ is a novel transcriptional factor. Northern blot analysis showed tissue specific expression of HIZ with highest levels in the testis, skeletal muscle, liver and pancreas, suggesting possible roles in spermatogenesis, differentiation and metabolism. The HIZ-HCF-1 interaction was verified 𝘪𝘯 𝘷𝘪𝘵𝘳𝘰 using glutathione-s-transferase (GST) pull-down assays and the minimal HIZ domain for HCF-1 interaction was mapped to the same region critical for transactivation. Recent studies have identified the transcription factors Miz-1, GABP, LZIP, Zhangfei and PGC-1β as proteins that interact with the two domains of HCF-1 important in cell cycle control. Also, these studies have shown that interaction with HCF -1 is important in regulation of their transactivation potential. Thus, the effect of HCF-1 on HIZ activation was studied using transient transfection assays. Similar to its effect on the known cell cycle inhibitor, Miz-1, our studies showed that cotransfection with HCF-1 significantly inhibited HIZ transactivation. The expression pattern of HIZ in a matched tumour/normal tissue array showed that HIZ is expressed at a significantly lower level in tumours of the lung and uterus in comparison to normal tissues from the same individual. This finding suggests a correlation between HIZ expression and tumour formation, possibly in conjunction with the known cell cycle regulator HCF -1. / Thesis / Master of Science (MSc)

Ataxin-1 is the protein affected in Spinocerebellar Ataxia Type 1 (SCA1) polyglutamine neurodegenerative disease. The biological function of ataxin-1 is unknown. By using live cell fluorescence microscopy and cultured human HeLa cells, we have shown that ataxin-1 nuclear inclusions (ataxin-1 NIs) are unique subnuclear sites of ataxin-1 function that do not resemble typical ataxin-1 polyglutamine nuclear aggregates or neuronal intranuclear inclusions (NIIs). Ataxin-1 NIs form independent of polyglutamine expansion in ataxin-1, and we found that ataxin-1 NIs are capable of recruiting the mRNA export factor TAP /NXF1. We propose that ataxin-1 NIs may be more accurately termed ataxin-1 nuclear bodies (ataxin-1 NBs) and suggest that ataxin-1 NBs play a role in mRNA processing and transport. We discovered that the serine to alanine mutation at position 776 of ataxin-1 (S776), known to inhibit spinocerebellar ataxia type 1 (SCA1) pathogenesis, plays a critical role in the frequency and size of ataxin-1 NBs. We found that polyglutamine expansion was not essential for ataxin-1 NB formation, and that serine 776 may be important in turnover regulation of polyglutamine expanded ataxin-1. In addition, we found that serine 776 does not significantly affect nuclear localization of ataxin-1, and that the ataxin-1 associated protein, 14-3-3 zeta, does not have a role in the nucleo-cytoplasmic transport of ataxin-1. These findings reveal that the serine 776-mediated 14-3-3 zeta co-localization with ataxin-1 is likely not important to SCA1 pathogenesis, but that the role of serine phosphorylation of ataxin-1 does have an effect on the formation of ataxin-1 NBs, thereby implicating ataxin-1 NB formation as important for understanding SCA1 disease. / Thesis / Master of Science (MSc)

Among the environmental airborne fungi one of the most common is <i>Alternaria alternata</i>. From a clinical perspective Alternaria has long been associated with IgE-mediated, histamine-dependent mold allergy, allergic rhinitis, chronic rhinosinusitis (CRS) and asthma. Recently it has been proven that an abnormal immunological response to Alternaria most likely contributes to the pathogenesis of upper respiratory airway disorders. In this body of work, we present for the first time results of several sets of experiments including, 1) the analysis of A. alternata spore germination expressed sequence tags (ESTs), 2) the survey of global allergen homologues in fungal genomes, and 3) the first microarray experiment investigating airway epithelial cell responses to this fungus. In the first project, the analyses of the EST dataset offered a first look into the gene content of A. alternata and represents the beginning of future research of this ubiquitous fungus. Annotation and classification of ESTs revealed a number of genes that could be involved in the immunomodulation process of the human immune response toward fungi. We also discovered that the majority of known allergens are expressed during the spore germination phase of A. alternata. For investigating the allergenic potential of fungi we developed a whole genome approach by querying fungal genome sequences (<i>A. alternata, A. brassicicola,</i> and <i>Aspergillus fumigatus</i>) with a database of all known allergenic proteins from a taxonomically diverse group of organisms. Interestingly, we identified homologues of diverse types of allergens in these fungal genomes and also many homologues of allergens from other organisms including those from pollen, insects, and venoms. Finally, we investigated global gene expression changes of human airway cells in response to <i>A. alternata</i> and an ∆alt a 1 deletion mutant. We found that wild type Alternaria spores induced significant changes in gene expression patterns in human airway epithelial cells, especially known immune response genes. Furthermore, results of these analyses revealed that Alt a 1 is a major factor in inducing epithelial inflammatory responses. / Ph. D.

Aims Protein Phosphatase Inhibitor 1 (I-1) functions as an amplifier of the β-adrenergic cascade in cardiomyocytes. Once activated via PKA, I-1 specifically blocks PP-1-mediated dephosphorylation of phospholamban and the ryanodine receptor-1. In heart failure I-1 activity as well as its expression is significantly reduced. It is still unclear whether this adaptation is protective or detrimental. This work aims at examining the impact of I-1 depletion on the course of pressure-induced heart failure, more precisely on acute and long-term mortality, on cardiac morphology and function and on expression levels of hypertrophy markers. Results may help evaluating the benefit of putative I-1 inhibiting substances in the therapy of heart failure. Methods and Results 25 I-1KO and 28 WT mice (C57Bl/6J, age- and sex-matched) underwent transverse aortic constriction (TAC). Cardiac function was assessed via transthoracic echocardiography prior to the intervention and weekly afterwards. Additionally, mice were exposed to β-adrenergic stimulation by injection of dobutamine once prior to TAC and two times afterwards, each controlled by echocardiography. For male mice acute survival was significantly increased in WT compared to I-1KO, whereas the mortality of surviving animals did not differ during the investigation period. For female mice no difference was seen in acute mortality after TAC, but during heart failure progression I-1KO revealed a significantly better survival. Prior to TAC contractility in I-1KO after application of dobutamine was significantly lower than in WT. This effect was mainly induced by female mice. Overall female mice of both WT and I-1KO showed smaller increases in heart rate (HR) and stroke volume (SV) when stimulated. In contrast, following TAC neither line- nor sex-dependent differences were found according to β-adrenergic stimulation. The comparison of hypertrophy markers in control groups revealed clearly decreased levels for I-1KO compared to WT. Conclusion In pressure-induced heart failure, I-1 knockout alters cardiac contractility and modulates mortality in a phase- and sex-dependent way. The depletion is detrimental for male mice in the acute phase of cardiac stress, whereas it is protective for female mice during heart failure progression. The increased mortality in the acute phase might result from the loss of I-1 as an amplifier of β-adrenergic signaling as this leads to a restriction of contractile adaptation. The increased survival in heart failure progression might be caused by a reduced transmission of pathologically increased sympathetic activity on the SR due to the depletion of I-1. Additionally, hypertrophy marker analyses point to differences in expression levels even under non-pathological conditions. / Ziel Der Proteinphosphatase-Inhibitor I-1 wirkt als ein Verstärker der β-adrenergen Kaskade in Kardiomyozyten. Nach PKA-abhängiger Phosphorylierung hemmt er spezifisch die Dephosphorylierung von PLB und RYR-2 durch die Proteinphosphatase-1. Im Rahmen einer Herzinsuffizienz sind sowohl Aktivität als auch Expression von I-1 deutlich reduziert. Hierbei ist unklar, ob dies eine protektive oder eine schädliche Adaption der β-adrenergen Kaskade darstellt. Diese Arbeit untersucht den Einfluss einer Depletion des I-1 (I-1KO) im Rahmen der druckinduzierten Herzinsuffizienz auf die akute bzw. auf die langfristige Mortalität, auf die kardiale Morphologie und Funktion sowie auf die Expression typischer Hypertrophiemarker. Hieraus sollen Erkenntnisse über den Nutzen der Verwendung putativ I-1 inhibierender Substanzen in der Behandlung der Herzinsuffizienz gewonnen werden. Methoden und Resultate 25 I-1KO- sowie 28 WT-Mäuse (C57Bl/6J, age and sex matched) erhielten eine Transverse Aortic Constriction (TAC). Die kardiale Funktion wurde einmalig vor der Intervention sowie danach wöchentlich mittels TTE untersucht. Zusätzlich wurden die Tiere einmalig vor TAC und zweimalig danach unter echokardiographischer Kontrolle mittels Dobutamin β-adrenerg stimuliert. Für die männlichen Tiere zeigte sich in den ersten Tagen nach TAC eine signifikant erhöhte Überlebensrate des WT gegenüber I-1KO. Die Mortalität der überlebenden männlichen Tiere unterschied sich hingegen nicht über den Versuchszeitraum. Für die weiblichen Tiere bestand kein Unterschied in der akuten Sterblichkeit nach TAC, während sich im Verlauf eine signifikant bessere Überlebensrate der weiblichen I-1KO gegenüber WT zeigte. Vor TAC wurde eine signifikant herabgesetzte Kontraktilität (FAS) des I-1KO unter Dobutamin festgestellt, der im Wesentlichen durch die weiblichen Tiere bewirkt wird. Insgesamt zeigten die weiblichen Tiere beider Linien unter β-adrenerger Stimulation eine geringere Zunahme von Herzfrequenz (HR) und Schlagvolumen (SV). Hingegen waren nach TAC keine linien- oder geschlechtsabhängigen Unterschiede unter Dobutamingabe feststellbar. Ein Vergleich der Hypertrophiemarker in der Kontrollgruppe zeigte für I-1KO ein deutlich vermindertes Niveau der Marker gegenüber WT. Ergebnis Der I-1-Knockout verändert die kardiale Kontraktilität und wirkt sowohl in phasen- als auch in geschlechtsabhängiger Weise auf die Mortalität infolge druckinduzierter Herzinsuffizienz. Er ist nachteilig für männliche Tiere in der akuten Phase kardialer Belastung, während er für weibliche Tiere im weiteren Verlauf protektive Wirkung entfaltet. Eine erhöhte Mortalität in der akuten Phase kann durch den Ausfall der Verstärkerfunktion des I-1 erklärt werden, da hiermit eine Einschränkung der akut notwendigen kontraktilen Adaptionsfähigkeit einhergeht. Ein Überlebensvorteil bei chronischer kardialer Belastung könnte darauf zurückzuführen sein, dass die pathologisch erhöhte sympathische Aktivierung der β-adrenergen Kaskade infolge der I-1-Depletion eine geringere Auswirkung auf die Zielstrukturen des aktivierten I-1 am Sarkoplasmatischen Retikulum hat. Darüber hinaus lassen die Analysen der Hypertrophiemarker eine veränderte Genexpression zwischen I-1KO und WT auch unter nicht-pathologischen Bedingungen vermuten.

Aims Protein Phosphatase Inhibitor 1 (I-1) functions as an amplifier of the β-adrenergic cascade in cardiomyocytes. Once activated via PKA, I-1 specifically blocks PP-1-mediated dephosphorylation of phospholamban and the ryanodine receptor-1. In heart failure I-1 activity as well as its expression is significantly reduced. It is still unclear whether this adaptation is protective or detrimental. This work aims at examining the impact of I-1 depletion on the course of pressure-induced heart failure, more precisely on acute and long-term mortality, on cardiac morphology and function and on expression levels of hypertrophy markers. Results may help evaluating the benefit of putative I-1 inhibiting substances in the therapy of heart failure. Methods and Results 25 I-1KO and 28 WT mice (C57Bl/6J, age- and sex-matched) underwent transverse aortic constriction (TAC). Cardiac function was assessed via transthoracic echocardiography prior to the intervention and weekly afterwards. Additionally, mice were exposed to β-adrenergic stimulation by injection of dobutamine once prior to TAC and two times afterwards, each controlled by echocardiography. For male mice acute survival was significantly increased in WT compared to I-1KO, whereas the mortality of surviving animals did not differ during the investigation period. For female mice no difference was seen in acute mortality after TAC, but during heart failure progression I-1KO revealed a significantly better survival. Prior to TAC contractility in I-1KO after application of dobutamine was significantly lower than in WT. This effect was mainly induced by female mice. Overall female mice of both WT and I-1KO showed smaller increases in heart rate (HR) and stroke volume (SV) when stimulated. In contrast, following TAC neither line- nor sex-dependent differences were found according to β-adrenergic stimulation. The comparison of hypertrophy markers in control groups revealed clearly decreased levels for I-1KO compared to WT. Conclusion In pressure-induced heart failure, I-1 knockout alters cardiac contractility and modulates mortality in a phase- and sex-dependent way. The depletion is detrimental for male mice in the acute phase of cardiac stress, whereas it is protective for female mice during heart failure progression. The increased mortality in the acute phase might result from the loss of I-1 as an amplifier of β-adrenergic signaling as this leads to a restriction of contractile adaptation. The increased survival in heart failure progression might be caused by a reduced transmission of pathologically increased sympathetic activity on the SR due to the depletion of I-1. Additionally, hypertrophy marker analyses point to differences in expression levels even under non-pathological conditions. / Ziel Der Proteinphosphatase-Inhibitor I-1 wirkt als ein Verstärker der β-adrenergen Kaskade in Kardiomyozyten. Nach PKA-abhängiger Phosphorylierung hemmt er spezifisch die Dephosphorylierung von PLB und RYR-2 durch die Proteinphosphatase-1. Im Rahmen einer Herzinsuffizienz sind sowohl Aktivität als auch Expression von I-1 deutlich reduziert. Hierbei ist unklar, ob dies eine protektive oder eine schädliche Adaption der β-adrenergen Kaskade darstellt. Diese Arbeit untersucht den Einfluss einer Depletion des I-1 (I-1KO) im Rahmen der druckinduzierten Herzinsuffizienz auf die akute bzw. auf die langfristige Mortalität, auf die kardiale Morphologie und Funktion sowie auf die Expression typischer Hypertrophiemarker. Hieraus sollen Erkenntnisse über den Nutzen der Verwendung putativ I-1 inhibierender Substanzen in der Behandlung der Herzinsuffizienz gewonnen werden. Methoden und Resultate 25 I-1KO- sowie 28 WT-Mäuse (C57Bl/6J, age and sex matched) erhielten eine Transverse Aortic Constriction (TAC). Die kardiale Funktion wurde einmalig vor der Intervention sowie danach wöchentlich mittels TTE untersucht. Zusätzlich wurden die Tiere einmalig vor TAC und zweimalig danach unter echokardiographischer Kontrolle mittels Dobutamin β-adrenerg stimuliert. Für die männlichen Tiere zeigte sich in den ersten Tagen nach TAC eine signifikant erhöhte Überlebensrate des WT gegenüber I-1KO. Die Mortalität der überlebenden männlichen Tiere unterschied sich hingegen nicht über den Versuchszeitraum. Für die weiblichen Tiere bestand kein Unterschied in der akuten Sterblichkeit nach TAC, während sich im Verlauf eine signifikant bessere Überlebensrate der weiblichen I-1KO gegenüber WT zeigte. Vor TAC wurde eine signifikant herabgesetzte Kontraktilität (FAS) des I-1KO unter Dobutamin festgestellt, der im Wesentlichen durch die weiblichen Tiere bewirkt wird. Insgesamt zeigten die weiblichen Tiere beider Linien unter β-adrenerger Stimulation eine geringere Zunahme von Herzfrequenz (HR) und Schlagvolumen (SV). Hingegen waren nach TAC keine linien- oder geschlechtsabhängigen Unterschiede unter Dobutamingabe feststellbar. Ein Vergleich der Hypertrophiemarker in der Kontrollgruppe zeigte für I-1KO ein deutlich vermindertes Niveau der Marker gegenüber WT. Ergebnis Der I-1-Knockout verändert die kardiale Kontraktilität und wirkt sowohl in phasen- als auch in geschlechtsabhängiger Weise auf die Mortalität infolge druckinduzierter Herzinsuffizienz. Er ist nachteilig für männliche Tiere in der akuten Phase kardialer Belastung, während er für weibliche Tiere im weiteren Verlauf protektive Wirkung entfaltet. Eine erhöhte Mortalität in der akuten Phase kann durch den Ausfall der Verstärkerfunktion des I-1 erklärt werden, da hiermit eine Einschränkung der akut notwendigen kontraktilen Adaptionsfähigkeit einhergeht. Ein Überlebensvorteil bei chronischer kardialer Belastung könnte darauf zurückzuführen sein, dass die pathologisch erhöhte sympathische Aktivierung der β-adrenergen Kaskade infolge der I-1-Depletion eine geringere Auswirkung auf die Zielstrukturen des aktivierten I-1 am Sarkoplasmatischen Retikulum hat. Darüber hinaus lassen die Analysen der Hypertrophiemarker eine veränderte Genexpression zwischen I-1KO und WT auch unter nicht-pathologischen Bedingungen vermuten.