Titelaufnahme

Titel
Massenspektrometrische Proteomanalysen von Knochenmarkplasma- und Blutserum-Proben von Multiplen Myelom-Patientinnen und -Patienten
Weitere Titel
Proteomics of bone marrow plasma and blood serum samples of patients with multiple myeloma
AutorInnenHolzmann, Anna Maria
GutachterWimmer, Helge
Erschienen2015
Datum der AbgabeJuni 2015
SpracheDeutsch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)Extrazelluläre Matrix / Homing / Knochenmarknische / Matrix-Metalloproteasen / Monoklonale Gammopathie unbekannter Signifikanz / Multiples Myelom / Proteomics / Tumor-Microenvironment
Schlagwörter (EN)Extracellular matrix / Homing / Bone marrow niche / Matrix metalloproteinases / Monoclonal gammopathy of undetermined significance / Multiple myeloma / Proteomics / Tumour microenvironment
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Um die Bedeutung von Proteinen für die Entstehung einer monoklonalen Gammopathie unbekannter Signifikanz (MGUS) sowie den Übergang dieser prämalignen Vorstufe in ein aktives Multiples Myelom (MM) zu erfassen, beschäftigt sich diese Arbeit mit dem im Knochenmarkplasma und im peripheren Blutserum vorliegenden Proteom. Dabei steht die Frage im Vordergrund, ob und wie sich die Konzentrationen relevanter Proteine im Zuge dieser Erkrankungen verändern und ob daraus geeignete Biomarker identifiziert werden können, die die maligne Transformation sowohl im Knochenmarkplasma als auch im peripheren Blutserum anzeigen. Mittels Orbitrap-Massenspektrometrie („Shotgun“ LC-MS/MS) werden nach Depletion und tryptischem In-Lösung-Verdau die Proteine von 6 Proben mit zugrundeliegender MGUS, von 12 mit MM sowie von 6 Kontrollproben quantifiziert und durch einen Abgleich mit der Proteindatenbank SwissProt identifiziert, woraufhin eine statistische Prüfung der Signifikanz der Konzentrationsänderungen durch zweiseitige t-Tests anhand der Software Perseus erfolgt. Diese Vergleiche liefern sowohl im Knochenmarkplasma als auch im peripheren Blutserum zahlreiche signifikant hoch- bzw. herabregulierte Proteine, deren vielfältige Funktionen von einem Entzündungsgeschehen, vermehrter Knochenresorption, gesteigerter Produktion von Wachstumsfaktoren und Zytokinen, verändertem Zellstoffwechsel und Modifikationen der Adhäsionsfähigkeit sowie Zell-Zell- und Zell-Matrix-Kontakten zeugen. Da deren Wirkungen oftmals eher unspezifisch und / oder bimodal charakterisiert und in einem komplexen Kontext eingebettet sind, können in dieser Studie zwar keine Biomarker für den Übergang einer MGUS in ein MM gefunden werden. Dennoch lassen die konsistenten Ergebnisse auf etliche, klinisch hoch relevante Mechanismen im Zuge dieser B-Zell-Neoplasie schließen, wobei manche Aspekte einen lohnenden Ausgangspunkt weiterer Studien darstellen könnten.

Zusammenfassung (Englisch)

Focusing on the importance of proteins for the onset of a monoclonal gammopathy of undetermined significance (MGUS) and its progression into a multiple myeloma (MM), this thesis deals with proteomics of bone marrow plasma and blood serum. Quantitative changes of relevant proteins in disease progression could pave the way for suitable biomarkers indicating the malign transformation of an MGUS into an MM. Following depletion and tryptic in-solution

digestion, mass spectrometry of 6 MGUS, 12 MM and 6 control samples is performed via a shotgun LC-MS/MS approach using an orbitrap coupled with a liquid chromatography (LC) system. After identifying the detected proteins by means of a database, the application of two-sided t tests in Perseus reflects the significance of changes in protein concentrations. In this study, proteomics of bone marrow plasma and blood serum yield several significantly up-

and down-regulated proteins with pro-inflammatory and tumour progressive effects. These bioactive molecules may act in concert to alter cell metabolism, adhesion and signalling, which are likely to promote disease progression. However, biomarkers specifically indicating this transformation cannot be found. Nevertheless, the results point towards several mechanisms of clinical relevance regarding multiple myeloma and could provide a profound basis for further research.

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