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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:gbv:18-84543
URL: http://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2017/8454/


Bedeutung von AKR1B7 für die Gallensäurenentgiftung

AKR1B7 detoxifies bile acids to prevent tumorigenesis in enterohepatic tissues

Schmidt, Samuel

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Basisklassifikation: 44.81
Institut: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin, Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Heeren , Jörg (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 12.12.2016
Erstellungsjahr: 2016
Publikationsdatum: 13.04.2017
Kurzfassung auf Deutsch: Das Ziel der vorliegenden Arbeit war zu untersuchen, ob Gallensäuren Substrate von AKR1B7 sind. Um dies zu untersuchen wurde die Akr1b7 cDNA aus muriner Nebenniere kloniert und als Transgen in HEK293-Zellen exprimiert. CRAD2, das bekanntlich einige Gallensäuren oxidiert, wurde ebenfalls in HEK293 Zellen exprimiert, um dem untersuchten Enzym AKR1B7 spezifische Keto-Gallensäuren als Substrate zu liefern. Um Akr1b7-exprimierende Vektoren herzustellen, wurde RNA aus murinem Nebennierengewebe isoliert, in cDNA revers transkribiert, und Akr1b7 anschließend mittels PCR amplifiziert. Crad2 wurde direkt aus einer Ligation amplifiziert und die Akr1b7 und Crad2 Amplifikation wurde gelelektrophoretisch dargestellt. Akr1b7 und Crad2 wurden in einen Expressionsvektor kloniert und die Expression nach erfolgter Transfektion mittels Western Blot Technologie überprüft. Lipidextrakte der transfizierten Zellen wurde mittels HPLC/MS analysiert, um die Bildung von mono-, di- und tri-hydroxy- und keto-Gallensäuren zu
untersuchen. Die Ergebnisse ließen darauf schließen, das AKR1B7 selektiv die Reduktionsreaktion der 3-Ketogruppen der Gallensäuren zu 3ß-Hydroxygruppen entsprechender Gallensäuren reduziert. Dabei setzt AKR1B7 eine Zwischenstufe der 3ß-Epimerisierung primärer Gallensäuren um, so dass AKR1B7 und die 3α-Oxidase CRAD2 zusammen in der Lage sind, Gallensäuren mit toxischen Eigenschaften umzusetzen und dabei zu entgiften. Durch diese Ergebnisse wurden erstmals endogene intestinale Substrate von AKR1B7 identifiziert, und eine Erklärung geliefert, wie FXR
gegen Kolorektal- und Lebertumoren schützt. Ein wesentlicher Teil dieser Arbeit wurde in "AKR1B7 is induced by the farnesoid X receptor and metabolizes bile acids." J Biol Chem. 2011 Jan 28;286(4):2425-32. doi: 10.1074/jbc.M110.181230. Epub 2010 Nov 16 publiziert.
Kurzfassung auf Englisch: The aim of this dissertation was to investigate whether bile acids are substrates of AKR1B7. For this purpose, Akr1b7 cDNA was cloned from murine adrenal gland tissue and expressed in HEK293 cells. CRAD2 is known to 3α-oxidize a variety of bile acids, and was coexpressed with AKR1B7 so that the effect AKR1B7 has on specific bile acids could be determined.
To produce Akr1b7 expression vectors, RNA was extracted from murine adrenal glands, and reverse transcribed to cDNA from which Akr1b7 was amplified using PCR. All amplification was shown using electrophoresis. Akr1b7 and Crad2 were cloned into expression vectors which were transfected and subsequent expression was monitored by Western blot. Lipid extracts of the transfected cells were analysed by HPLC/MS, to detect mono-,di-, and tri-hydroxy bile acids. The results led to the conclusion that AKR1B7 selectively reduces 3-keto groups of bile acids to their 3ß-hydroxy equivalents. By doing so, AKR1B7 is able to detoxify bile acids together with CRAD2. The results identified the first known endogenous intestinal substrates for AKR1B7 and provide a mechanism by which FXR protects against colorectal cancer and liver tumors. The main results of this Dissertation where published in "AKR1B7 is induced by the farnesoid X receptor and metabolizes bile acids." (J Biol Chem. 2011 Jan28;286(4):2425-32. doi: 10.1074/jbc.M110.181230. Epub 2010 Nov 16)

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