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PPARα- AND PPARγ-luciferase reporter assays applied for the discovery of novel agonists from natural sources
Christian Maier
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Verena Dirsch
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29544.87728.303762-4
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die Entwicklung einer effektiven Therapie von Erkrankungen die mit Entzündungen verbunden sind, ist immer noch eine Herausforderung. In unserer modernen, westlichen Gesellschaft gehören Erkrankungen, wie das Metabolische Syndrom, Krebs, Allergien oder Arthritis zu den am häufigsten auftretenden physischen Fehlsteuerungen. Die Rolle von Entzündungen unter den genannten Erkrankungen wurde in letzter Zeit intensiv erforscht, wobei noch viele Fragen offen bleiben. Der Fortschritt auf diesem Forschungsfeld gibt allerdings Hoffnung, eine innovative und effektivere anti-inflammatorische Therapie etablieren zu können.
Die Peroxisom-Proliferator-aktivierten Rezeptoren (PPARs) sind Liganden gebundene Transkriptionsfaktoren, die zur Familie der nukleären Rezeptoren gehören. Verschiedene Studien haben das anti-inflammatorische Potential der PPARs belegt, das unter anderem durch die Hemmung von proinflammatorischen Cytokinen und dem „Hauptregulator“ von Entzündungen, NFκB, erreicht wird.
Primäres Ziel dieser Arbeit ist die Identifikation und Charakterisierung von PPARα und oder PPARγ aktivierenden und von natürlichen Quellen stammenden Substanzen, die inflammatorische Prozesse im kardiovaskulären System antagonisieren können. Diese Arbeit ist Teil des DNTI (Drugs from Nature Targeting Inflammation) Projekts des NFN (Nationales Forschungsnetzwerk), ein interdisziplinäres Netzwerk, das das Wissen und die Kompetenzen von Mitgliedern aus den Bereichen Pharmazie, Chemie, Veterinär- und Humanmedizin von verschiedenen Universitäten in Österreich verbindet.
Die Selektion von Naturstoffen (Engl.: natural products, NPs) wird auf zwei verschiedenen Wegen erreicht. Einerseits durch einen ethnopharmakologischen Ansatz, basierend auf den VOLKSMED und TCM Datenbanken und andererseits durch einen computergestützten Zugang auf der Basis von multikonformationalen 3-D Moleküldatenbanken. Der ethnopharmakologische Ansatz startet mit dem Wissen über traditionell verwendete Arzneipflanzen, während der computergestützte Zugang über auf Liganden basierende Pharmakophormodelle erreicht wird. Eine Bioassay geleitete Isolation, beziehungsweise Isolation von virtuellen Hits führt zu den entwicklungsfähigen bioaktiven NPs, die anschließend auf der Basis von zellulären Assay-Systemen auf den molekularen Wirkmechanismus untersucht werden.
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Die Aufgabe dieser Arbeit innerhalb des DNTI Projekts war die Anwendung eines Luziferase Reportergen-Assays, um Aktivatoren von PPARα und PPARγ in vitro zu identifizieren. Aktive Pflanzenextrakte, die diese Eigenschaften erfüllten, wurden dann von den entsprechenden Projecktpartnern weiter fraktioniert, um die Wirkkomponenten festzustellen.
Im Fall der Detektierung von Reinsubstanzen, werden diese ex vivo und in vivo durch die Partner an der Medizinischen Universität Wien auf ihr antiinflammatorisches Potential gegenüber akuten und chronischen kardiovaskulären inflammatorischen Prozessen untersucht.
Abstract
(Englisch)
The need for an effective therapy of diseases related to inflammation is still a challenge. In the modern western society pathologies such as the metabolic syndrome, cancer, allergies, and arthritis belong to the most frequent disorders. The role of inflammation for the development of these diseases has been well studied recently. Several triggers for the development of inflammatory processes could be identified although a lot is still unclear. The progress of that research field though gives hope for the establishment of innovative and more effective anti-inflammatory treatments.
The peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs) represent ligand-activated transcription factors, which belong to the nuclear receptor family. Various studies have shown the anti-inflammatory potential of the PPARs, demonstrated by inhibition of proinflammatory cytokines and the antagonism with the “master regulator” of inflammation, NFκB (nuclear factor “kappa-light-chain-enhancer” of activated B cells), among other effects.
Primary aim of this work is the identification and characterization of PPARα and or PPARγ activating compounds, which derive from natural sources and are capable to antagonize inflammatory processes in the cardiovascular system.
This work is done as part of the DNTI (Drugs from Nature Targeting Inflammation) project of the NFN (Nationales Forschungsnetzwerk), an interdisciplinary network, which interlinks the knowledge and the skills of members of pharmacy, chemistry, veterinarian and human medicine from different universities in Austria.
The selection of natural products (NPs) is achieved in two different ways, by an ethnopharmacological, based on the VOLKSMED and TCM databases, and a computational approach, using 3-D multiconformational molecule databases. The ethnopharmacological approach starts with the knowledge of the traditional ways of usage, whereas the computational approach is achieved using ligand based pharmacophore models. A bioassay-guided isolation, respectively isolation of virtual hits will lead to promising bioactive NPs, which are then investigated on basis of cellular assay systems for the molecular mechanisms of their action.
The task of this work within the DNTI project was to apply a luciferase reporter assay to identify activators of PPARα and PPARγ in vitro. Active plant extracts which met these
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properties were then further fractionated by the respective project partners to detect the active principles.
When pure active compounds are identified, the anti-inflammatory potential towards acute and chronic cardiovascular inflammatory processes will be tested ex vivo and in vivo by partners at the Medicinal University of Vienna.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
PPARα-luciferase PPARγ-luciferase inflammation troglitazone GW7647
Schlagwörter
(Deutsch)
PPARα-Luziferase PPARγ-Luziferase Entzündung Troglitazon GW7647
Autor*innen
Christian Maier
Haupttitel (Englisch)
PPARα- AND PPARγ-luciferase reporter assays applied for the discovery of novel agonists from natural sources
Paralleltitel (Englisch)
PPARα- AND PPARγ-luciferase reporter assays applied for the discovery of novel agonists from natural sources
Publikationsjahr
2011
Umfangsangabe
102 S. : graf. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Verena Dirsch
Klassifikation
44 Medizin > 44.40 Pharmazie, Pharmazeutika
AC Nummer
AC08449813
Utheses ID
11897
Studienkennzahl
UA | 449 | | |