Natürliche Lebensmittelinhaltsstoffe als Liganden des Ah Rezeptors - Identifizierung und Charakterisierung von Beta-Carbolinen mit AhR Ligandenpotential mittels funktioneller Bioassays

• Main Author: Kemmer, Diana
• Format: Doctoral Thesis
• Language: deu
• Published: 2005
• Subjects: Carbolin <beta->; Kohlenwasserstoffe; Arylgruppe; Rezeptor; Bioassay; ddc:540
• Online Access: https://opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de/frontdoor/index/index/docId/1292; http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-15193; https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bvb:20-opus-15193; https://opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de/files/1292/Disseration_D_Kemmer.pdf

In der vorliegenden Arbeit werden Studien zur Identifizierung und Charakterisierung von Lebensmittelinhaltsstoffen als natürliche Liganden des Ah Rezeptors („aryl hydrocarbon receptor“) vorgestellt. Der Ah Rezeptor ist ein liganden-abhängiger Transkriptionsfaktor, der an der Expression zahlreicher Metabolismusenzyme beteiligt ist. Im Mittelpunkt unserer Untersuchungen anhand von funktionellen AhR-abhängigen Bioassays stand die Klasse der ß-Carboline und ihrer Derivate, deren natürliches Vorkommen bereits in zahlreichen Lebensmitteln und im menschlichen Organismus beschrieben ist. Die ß-Carboline wurden für die Untersuchung auf ihr mögliches AhR Ligandenpotential ausgewählt, da sie von der Aminosäure Tryptophan abgeleitet sind, die selbst als schwacher AhR Agonist identifiziert wurde, und weil das trizyklische 9H-Pyridol[3,4-b]-Ringsystem der ß-Carboline eine strukturelle Ähnlichkeit zum prototypischen AhR Liganden 2,3,7,8-Tetrachlordibenzo-p-dioxin (TCDD) aufweist. Die Schwerpunkte der Untersuchungen zur AhR Ligandenaktivität von ß-Carbolinen lagen auf den Aspekten: 1) Etablierung von rekombinanten, zellbasierten funktionellen Reportergenassays; 2) Identifizierung und Charakterisierung von ß-Carbolinderivaten als Liganden des Ah Rezeptors mittels funktioneller Reportergenassays; 3) Charakterisierung mechanistischer Aspekte im AhR vermittelten Signaltransduktionsweg mittels in vitro und ex vivo Gelretardation Assays am Beispiel ausgewählter ß-Carbolinderivate mit AhR Ligandenaktivität und 4) Beschreibung der AhR Ligandenaktivität von Soja- und Würzsaucen als Modellsysteme für komplexe natürliche Lebensmittel. === This research summarizes studies on the identification and characterization of compounds present in food samples, which can act as ligands of the aryl hydrocarbon receptor (Ah receptor, AhR). The Ah receptor represents a ligand-dependent transcription factor and is involved in the expression of various enzymes of the xenobiotic metabolism. Our analyses using functional AhR-dependent bioassays were focusing on ß-carbolines and their derivatives. These compounds have been described to be naturally occurring in foods and in the human body. The ß-carbolines were chosen to be evaluated for their potential to act as AhR ligands because they are derived from the amino acid tryptophan, which is a weak AhR agonist itself, and due to their structural resemblance to the tricyclic 9H-pyridol[3,4-b] ring system of the ß-carbolines to the prototypic AhR ligand 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD). As the main focus of the studies was to evaluate the capacity of ß-carbolines to act as AhR ligands, the studies covered the following aspects: 1) Establishment of recombinant, cell-based functional reporter gene assays; 2) Identification and characterization of ß-carboline derivatives as ligands of the AhR by the means of functional reporter gene assays; 3) Characterization of mechanistic aspects in the AhR-mediated signal transduction pathway of distinct ß-carboline derivatives acting as AhR ligands using in vitro and ex vivo gelretardation assays; and 4) Description of the AhR ligand activities of soy and seasoning sauces, representing model systems for complex and natural food products.