Wirkmechanistische Untersuchungen zur Beeinflussung von zellulären Signalübertragungswegen durch antineoplastische Substanzen

  • Ziel der vorliegenden Arbeit war die Etablierung eines Enzyme linked immuno sorbant Assay zur Untersuchung der Protein-Tyrosinkinase-Aktivität des Epidermalen Wachstumsfaktor-Rezeptor (EGFR). Um die Beeinflussung der Signaltransduktionskaskade downstream des EGFRs durch antineoplastische Substanzen weiter in intakten Zellen untersuchen zu können, wurde ein Mitogen-aktivierte-Proteinkinase (MAPK)-Reportergen-Assay entwickelt. Tyrphostin AG 1478, ein bekannter EGFR-Inhibitor, erwies sich im neu etablierten Test-system als potenter Hemmstoff der Protein-Tyrosinkinase (PTK) des EGFRs mit einem IC50-Wert von 2,4 microM. Das Wachstum von A 431-Zellen wird durch Tyrphostin AG 1478 signifikant stärker inhibiert, als das Wachstum von LXFL529L-Zellen. Die Behandlung von A 431- Zellen mit Tyrphostin AG 1478 induziert eine Arretierung der Zellen in G0/G1-Phase des Zellzyklus, bei gleichzeitiger Abnahme der Zellzahl in der Synthesephase. Neuartige Bisindolylmaleimide und Indolocarbazole zeigten in tumorzellwachstumshemmenden Konzentrationen keine bzw. nur eine geringe Hemmung der PTK-Aktivität des EGFRs. Aus der Gruppe der substituierten Pteridine hemmte die Leitsubstanz 7a (DC-TA-46) die PTK-Aktivität des EGFRs mit einem IC50-Wert von 48 +- 3,5 microM. Modifikationen in Position 2 spielen eine wesentliche Rolle bei der Hemmung der EGFR assoziierten PTK. Modifikationen der Leitsubstanz in Position 6, wie z.B. Austausch des Chlors gegen Wasserstoff oder eine Methylgruppe, führten zum Verlust der Hemmwirkung auf die PTK-Aktivität. Die untersuchten Substanzen 7a, 7k, 7o, E272, E273 und E276 hemmten das Wachstum der A 431- Zellen in niedrigeren Konzentrationen, als das Wachstum von LXFL529L-Zellen. Im MAPK-Reportergen- Assay zeigten 7a und das Glycin-Derivat E272 als einzige dieser Substanzen in Konzentrationen, in denen Wachstumshemmung und PTK-Hemmung vorliegt, eine fast vollständige Inhibierung der Elk1-Phosphorylierung. Hingegen zeigte das Lysin-Derivat E273, das die höchste Hemmwirkung der Pteridinderivate im PTK-Assay aufwies, in wachstumshemmenden Konzentrationen im MAPK-Reportergen-Assay keine Hemmung der Luciferase-Aktivität. Ferner wurden unterschiedliche Klassen von Flavonoiden untersucht. Aus den Gruppen der untersuchten Chalcone und Isoflavone erwies sich keine Substanz als potenter PTK-Hemmstoff. Die untersuchten Flavone aus Scutellaria baicalensis hemmten das Wachstum von A 431- Zellen in niedrigeren Konzentrationen, als das Wachstum von LXFL529L-Zellen. Aus dieser Gruppe hemmte Baicalein als einzige die PTK-Aktivität des EGFRs in wachstumshemmenden Konzentrationen mit einem IC50-Wert von 1,1 microM. Neben Baicalein zeigte Wogonin eine Hemmung der Elk1-Phosphorylierung, wobei nur Baicalein in wachstumshemmenden Konzentrationen die Luciferase-Aktivität inhibierte. Des weiteren erwiesen sich die Anthocyanidine Delphinidin und Cyanidin in wachstumshemmenden Konzentrationen als Hemmstoffe der EGFR assoziierten Tyrosinkinase und Elk1-Phosphorylierung. Beide Substanzen hemmten das Wachstum von A 431-Zellen in niedrigeren Konzentrationen, als das Wachstum von LXFL529L-Zellen. Abschließend ist festzuhalten, daß neue molekulare Untersuchungsmethoden erfolgreich etabliert wurden, die Einblick in Mechanismen ermöglichen, die für eine tumorzellwachstumsinhibierende Wirkung relevant sind. Hierbei stand im Vordergrund die Aufklärung von Interaktionen in zellulären Signalketten, die wesentliche Bedeutung für die Zellproliferation besitzen. Mittelpunkt der vorliegenden Arbeit war vor allem der Wachstumsfaktor getriggerte Signalweg Rezeptor-Tyrosinkinase/Ras/Raf/MAPK. Die so etablierten Testmethoden können dazu beitragen, neue Wirkprinzipien zur Tumorwachstumshemmung aufzufinden bzw. zu charakterisieren.

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Metadaten
Author:Susanne Meiers
URN (permanent link):urn:nbn:de:bsz:386-kluedo-11511
Advisor:G. Eisenbrand
Document Type:Doctoral Thesis
Language of publication:German
Year of Completion:2001
Year of Publication:2001
Publishing Institute:Technische Universität Kaiserslautern
Granting Institute:Technische Universität Kaiserslautern
Acceptance Date of the Thesis:2000/12/15
Faculties / Organisational entities:Fachbereich Chemie
DDC-Cassification:540 Chemie und zugeordnete Wissenschaften

$Rev: 12793 $