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Optimization of a fluorimetric assay for the search for histone deacetylase modulators from plant origin and its application in bioactivity-guided isolation
Stanimira Mateeva Krasteva
Art der Arbeit
Dissertation
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Liselotte Krenn
DOI
10.25365/thesis.11273
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30463.55479.510970-1
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Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Herz-Kreislauf-Erkrankungen (CVD) stellen heute die führende Todesursache dar. Neuere Studien zeigen dass, Histonedeacetylasen (HDACs) eine Schlüsselrolle bei der Steuerung pathologischer Prozesse des Herzens spielen dürften.
Der Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit war daher die Wirkung von Naturstoffen auf die HDAC-Aktivität.
Für das aktivitäts-geleitete Screening nach HDAC-Modulatoren pflanzlicher Herkunft wurde ein fluorimetrischer Assay umfangreich validiert und erstmalig an komplexe Extrakte und Fraktionen angewendet.
Leonuri herba, eine Arzneidroge der traditionellen europäischen Medizin gegen Herzbeschwerden, diente als Beispiel für einen aktivitätsgeleiteten Untersuchungsansatz. Extrakte unterschiedlicher Polarität wurden mit dem etablierten Assay getestet und mittels unterschiedlicher chromatographischer Techniken unter Berücksichtigung ihrer HDAC-hemmenden Wirkungen fraktioniert. Lavandulifolioside konnte als aktive Substanz isoliert werden und die Strukutklärung erfolgte mittels verschiedener spektrometrischer/spektroskopischer Methoden. Obwohl für die Substanz nur ein IC50 Wert im mikromolaren Bereich (220µM) bestimmt wurde, zeigte die Untersuchung eindrucksvoll, dass der etablierte Assay eine geeignete Methode für die aktivitäts-geleitete Suche nach HDAC Modulatoren in Pflanzenextrakten darstellt und entsprechende Empfindlichkeit mit schnellen Analysen und überzeugender Effektivität kombiniert.
Für einige aktive pflanzliche Sekundärmetaboliten z.B. Sennoside A wurden auch zugrundeliegende molekulare Mechanismen detaillierter untersucht. Obwohl die Mechanismen nicht geklärt werden konnten und weitere Studien hinsichtlich der molekularen Wirkungsmechanismen erforderlich sind, tragen die Ergebnisse zu einem besseren Verständnis der Wechselwirkungen zwischen HDACs und den untersuchten Naturstoffen bei.
Abstract
(Englisch)
Cardiovascular diseases (CVD) today are the one of the leading causes of death. Recent studies suggest a key role of histone deacetylases (HDACs) in the control of pathological cardiac remodeling. Thus, the main focus of our study was to investigate the effect of natural products on HDAC activity.
For the bioactivity-guided screening for HDAC modulators from plant sources a fluorimetric assay was extensively validated and applied for the first time to complex extracts and fractions.
Leonuri herba, a drug used in European traditional medicine against cardiac complaints, served as an example for a bioactivity-guided approach. Extracts of different polarity were tested in the established assay and fractionated by different chromatographic methods under consideration of their HDAC inhibiting activity. Lavandulifolioside was isolated as active compound and its structure established by various spectrometric/spectroscopic methods. Although for the substance an IC50 value in the micromolar range (220µM) was determined only, this study showed impressively that the established assay is an adequate tool in the bioactivity-guided search for HDAC modulators in plant extracts, as the system combines high sensitivity, speed and effectiveness.
For some active plant secondary metabolites e.g. sennoside A the underlying molecular mechanism were studied in more detail. Although the mechanism remained unclear and further investigations on the molecular mechanism of action are needed, these findings increased the understanding of interactions between HDACs and some natural products.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
histone deacetylases (HDACs) HDAV-modulators fluorimetric assay Leonuri herba bioactivity-guided screening
Schlagwörter
(Deutsch)
Histonedeacetylasen (HDACs) HDAC-Modulatoren fluorimetrische Assay Leonuri herba aktivitäts-geleitete Screening
Autor*innen
Stanimira Mateeva Krasteva
Haupttitel (Englisch)
Optimization of a fluorimetric assay for the search for histone deacetylase modulators from plant origin and its application in bioactivity-guided isolation
Paralleltitel (Englisch)
Optimization of a fluorimetric assay for the search for histone deacetylase modulators from plant origin and its application in bioactivity-guided isolation
Publikationsjahr
2010
Umfangsangabe
VI, 146 S.
Sprache
Englisch
Beurteiler*innen
Pia Vuorela ,
Christian Seiser
Klassifikation
30 Naturwissenschaften allgemein > 30.00 Naturwissenschaften allgemein: Allgemeines
AC Nummer
AC08283960
Utheses ID
10168
Studienkennzahl
UA | 091 | 490 | |