Der Folsäureantagonist Methotrexat (MTX) wird zur Behandlung onkologischer und rheumatoider Erkrankungen eingesetzt. Die Aufnahme des Methotrexats in die Zielzelle ist dabei Vorraussetzung für die Bindung an seine intrazellulären Zielstrukturen und erfolgt über verschiedene Transportsysteme. In diesem Zusammenhang ist bei entsprechenden Plasma-konzentrationen von MTX der Reduced Folate Carrier (RFC1) von besonderer Bedeutung. 1994 konnte erstmals die cDNA dieses Transporters aus Maus- und Hamstergewebe isoliert werden. Die cDNA für einen mit dem RFC1 identischen hepatozellulären MTX-Transporter der Ratte wurde 2000 kloniert. Vorhergehende Gen-Expressionsstudien zeigten, dass die RFC1-mRNA ubiquitär gebildet wird. Die Proteinexpression wurde jedoch bisher nur in ausgewählten Geweben der Maus untersucht. Systematische Arbeiten, in denen in vergleichender Weise sowohl die RFC1 Gen- als auch die Proteinexpression in allen Geweben mit einer möglichen Relevanz für die Folat- und Antifolataufnahme, Speicherung und Eliminierung untersucht werden, fehlten bisher. Insbesondere die Expression des RFC1-Proteins der Ratte (rRFC1) mittels immunologischer Verfahren ist bisher nicht beschrieben worden. Ziel dieser Arbeit war es daher, die Gen- und Proteinexpression des rRFC1 in ausgewählten Geweben der Ratte darzustellen. Dieses schließt die Generierung spezifischer Antiseren gegen den rRFC1 als ersten Schritt mit ein. Es wurden geeignete antigene Aminosäuresequenzen des rRFC1 bestimmt und die entsprechenden cDNA Sequenzen wurden amplifiziert und in einen geeigneten Expressionsvektor kloniert. Rekombinante rRFC1 Fusionsproteine konnten mittels E. coli Zellen hergestellt und anschließend aufgereinigt werden. Nachfolgend wurden entweder die rRFC1 Fusionsproteine oder die rRFC1 spezifischen Peptide, welche von dem Affinitätspeptid separiert worden waren, für die Immunisierung von Kaninchen verwendet Drei Antiseren mit ausreichender Reaktivität und Spezifität konnten gewonnen und mittels Affinitätschromatographie aufgereinigt werden. Die erhaltenen Antiseren sind gegen die intrazellulären N- und C-terminalen Regionen (ID1, ID7) bzw. gegen die erste extrazelluläre Schleife (OD1) gerichtet. In Western-Blot Studien konnte mittels dieser Antiseren für den rRFC1, der in transfizierten Nierenepithelzellen (MDCK-rRFC-HA) stabil exprimiert wurde, ein Molekulargewicht von 71 kD für die glykosylierte Form und von 53 kD für die unglykosylierte Form ermittelt werden. Weiter konnte belegt werden, dass das Protein in MDCK-rRFC1-HA Zellen überwiegend in der glycosylierten Form vorliegt. Mittels RT-PCR Analysen wurde die Genexpression des rRFC1 in allen untersuchten Geweben nachgewiesen. Besonders hohe mRNA-Gehalte waren in Thymus, Niere und Milz vorhanden, während in Herz- und Muskelgewebe sowie in Leukozyten nur ein Signal nahe der Nachweisgrenze detektierbar war. Durch immunhistologische Untersuchungen konnten die rRFC1 Proteinexpression und beträchtliche Unterschiede in der Signalintensität bestätigt werden. Zusätzlich konnten neue Informationen über die unterschiedliche subzelluläre Lokalisation gewonnen werden: so konnte eine starke Expression des Transporters in der apikalen Membran von Dünn- und Dickdarmmukosa dargestellt werden, während die ebenfalls starke Färbung in der Niere auf den Bereich der basolateralen Membran der Tubuli beschränkt war. In der Leber war eine Expression mittlerer Intensität im Bereich der Lebertrias erkennbar. Während in der Milz nur in der roten Pulpa das RFC1-Protein detektiert wurde, konnten im Thymus sowohl in der Rinde als auch im Mark positive Zellen nachgewiesen werden. Im Hoden konnte der Transporter in den Sertoli-Zellen dargestellt werden. Eine starke Expression des Transporters wurde im Gehirn im Bereich der apikalen Membran der Ependymzellen des Plexus choroideus nachgewiesen. In der Skelettmuskulatur und im Herzgewebe beschränkte sich die Expression des rRFC1 auf das Perimysium des Muskelgewebes und auf kleinere Gefäße des Muskel- und Herzgewebes. In dieser Arbeit konnte somit gezeigt werden, dass der RFC1 der Ratte ubiquitär exprimiert wird, wobei die Expressionsstärke jedoch stark variiert. Die beobachtete Gewebslokalisation des RFC1 belegt sowohl dessen zentrale Rolle in der Folathomöostase als auch in der MTX vermittelten Organtoxizität und Pharmakokinetik, insbesondere bei der intestinalen Resorption sowie der hepatischen und renalen Exkretion.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:10707 |
| Date | 10 October 2007 |
| Creators | Hinken, Matthias |
| Contributors | Universität Leipzig |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
| Type | doc-type:doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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