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Natural products and insulin signalling
aspects of the metabolic syndrome ; testing in in vitro and cell bases assays
Sanpo Pan
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Verena Dirsch
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30109.75924.781964-0
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
PTP1B ist eine intrazelluläre Phosphatase, die als negativer Regulator des Insulin- und des Leptin-Signalweges identifiziert wurde. Studien belegen, dass PTP1B-knock-out Mäuse eine erhöhte Insulin-Sensitivität aufweisen und zusätzlich über einen Schutz vor Fettleibigkeit verfügen. Aufgrund dieser Eigenschaften wurde PTP1B ein „molecular target“ in der Entwicklung neuer Therapeutika zur Behandlung des metabolischen Syndroms und Typ 2 Diabetes. Fünf verschiedene Pflanzen (Averrhoa bilimbi, Agrimonia pilosa, Arisaema amurense, Phellodendron amurensae und Leonorus sibiricus) und ein Apfelsaft für Extraktionen ausgewählt. Die Extrakte wurden in vitro auf ihr PTP1B-inhibierendes Potential mittels Enzym-Assay getestet. Im Falle einer von uns nachgewiesenen Wirksamkeit, wurde eine `bioassay-guided‘-Fraktionierung der Substanz durchgeführt mit dem Ziel eventuelle PTP1B-Inhibitoren natürlichen Ursprungs zu finden. Weiterführend wurden wirksame Substanzen an einem Zellkulturmodel getestet, um die Wirkung zu bestätigen. Alle Pflanzenextrakte außer Leonorus sibiricus zeigten eine vielversprechende PTP1B- Inhibierung. Die aus Phellodendron sp extrahierte Ölsäure zeigte eine starke PTP1B-Inhibierung (IC50 = 4.88 μM). Diese Wirkung wies darauf hin, dass möglicherweise andere Fettsäuren ebenfalls das Enzym PTP1B hemmen könnten. Wir konnten in der Tat zeigen, dass Palmitinsäure (IC50 = 13.40 μM) ebenso wie Linolsäure (IC50 = 18.34 μM) starke PTP1B-Inhibition aufwiesen, wohingegen für Stearinsäure die schwächste Wirksamkeit in der Gruppe der getesteten Fettsäuren nachgewiesen wurde. Weiters konnten wir Procyanidine, eine Gruppe von chemischen Verbindungen in Äpfeln, als potente PTP1B-Inhibitoren (IC50 = 79.08 μg/ml) identifizieren. Darüber hinaus bewirkten mehrere Fraktionen aus Averrhoa bilimbi eine in vitro Inhibierung von PTP1B.
Abstract
(Englisch)
PTP1B, an intracellular phosphatase, has been identified as a major negative regulator of insulin and leptin signalling. Since several studies demonstrated that PTP1B knock-out mice showed increased insulin sensitivity and gained protection from obesity, PTP1B has become the focus of interest in finding novel therapeutics in treating metabolic syndrome and type 2 diabetes. Five different plants (Averrhoa bilimbi, Agrimonia pilosa, Arisaema amurense, Phellodendron amurense and Leonorus sibiricus) and one apple juice were chosen for extraction and testing for their PTP1B inhibitory potential in an enzyme-based in vitro assay. The selection was mainly based on the traditional use or reported activities in the context of metabolic disorders. All plant extracts except from Leonorus sibiricus displayed promising PTP1B inhibition. Like this, oleic acid was isolated from Phellodendron sp demonstrating strong PTP1B inhibition (IC50 = 4.88 μM) and indicating that other fatty acids might as well inhibit PTP1B. We could indeed show that palmitic acid (IC50 = 13.40 μM) as well as linoleic acid (IC50 = 18.34 μM) were strong PTP1B inhibitors whereas stearic acid was the least active of the tested fatty acids. Furthermore, procyanidines in apple have been identified as potent PTP1B inhibitors with an IC50 = 79.08 μg/ml. Moreover, several fractions of the Averrhoa bilimbi extract exhibited PTP1B inhibition in vitro and in a cell-based model.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Diabetes metabolic syndrome natural products insulin resistance leptin resistance insulin signalling leptin signalling PTPs PTP1B Averrhoa bilimbi Leonorus sibiricus Agrimonia pilosa Phellodendron amurense Arisaema amurense Lumbricus terrestris apple juice fatty acids linoleic acid palmitic acid oleic acid stearic acid polyphenols procyanidine
Schlagwörter
(Deutsch)
Diabetes Metabolisches Syndrom Naturprodukte PTPs PTP1B Insulinresistenz Leptinresistenz Insulin Signalweg Leptin Signalweg Averrhoa bilimbi Phellodendron amurense Agrimonia pilosa Leonorus sibiricus Arisaema amurense Lumbricus terrestris Apfelsaft Fettsäuren Ölsäure Linolsäure Palmitinsäure Stearinsäure Polyphenole Procyanidine
Autor*innen
Sanpo Pan
Haupttitel (Englisch)
Natural products and insulin signalling
Hauptuntertitel (Englisch)
aspects of the metabolic syndrome ; testing in in vitro and cell bases assays
Paralleltitel (Deutsch)
Naturprodukte und der Insulin Signalweg ; Aspekte des metabolischen Syndroms ; Testung in in vitro und Zell-basierten Modellen
Publikationsjahr
2011
Umfangsangabe
112 S. : graph. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Verena Dirsch
Klassifikationen
30 Naturwissenschaften allgemein > 30.00 Naturwissenschaften allgemein: Allgemeines ,
30 Naturwissenschaften allgemein > 30.99 Naturwissenschaften allgemein: Sonstiges ,
35 Chemie > 35.74 Enzyme, Hormone, Vitamine ,
35 Chemie > 35.79 Biochemie: Sonstiges ,
44 Medizin > 44.21 Ernährung ,
44 Medizin > 44.37 Physiologie ,
44 Medizin > 44.38 Pharmakologie ,
44 Medizin > 44.40 Pharmazie, Pharmazeutika ,
44 Medizin > 44.41 Pharmazeutische Biologie
AC Nummer
AC08805753
Utheses ID
14453
Studienkennzahl
UA | 449 | | |