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Die vorliegende Arbeit beschreibt die Herstellung von codierten Peptidbibliotheken durch kombinatorische Synthese, sowie deren Selektion auf Wechselwirkung mit einer verkürzten Sequenz der TAR-RNA des HI-Viruses.
Die zur Selektion benötigte RNA wurde dazu auf chemischem Wege hergestellt und mit einem Fluoreszensfarbstoff für eine optische Selektion markiert. Ausgehend von dieser RNA wurde ein Anfärbeassay entwickelt. Bei der Anwendung des Assays auf Tri- und Pentapeptide, die auf einem Polymerträger immobilisiert waren, zeigten sich einige intensiv leuchtende Polymerkügelchen. Die hellsten unter ihnen wurden selektiert. Die Synthese der Trimeren und Pentamerenbibliothek erfolgte zuvor an wasserquellbarem, polymerem Trägermaterial. Die Identifizierung der polymergebundenen Verbindungen erfolgte über die Codierung nach W.C. Still, welche im Rahmen dieser Dissertation in der Arbeitsgruppe von Hr. Prof. Göbel erfolgreich etabliert wurde und die einfache Unterscheidung zwischen Enantiomeren ermöglicht. Drei der am häufigsten auftretenden Trimerensequenzen wurden im Nachhinein erneut synthetisiert und Experimenten an Zellen zugeführt. Unabhängig davon, wurde ihre Wechselwirkung mit RNA als auch mit RNA-Peptid Komplexen direkt getestet.
Weiterhin wurde exemplarisch anhand von Aminopyridinen die Möglichkeit getestet, neuartige Synthesemonomere für die automatische Synthese polymergebundener Verbindungen darzustellen.
Die vorliegende Arbeit macht deutlich, dass man durch kombinatorische Synthese im Verbund mit gerichteter Selektion, die Entwicklung von in vitro RNA-Liganden für RNA mit bekannter Struktur vorantreiben kann. Umgekehrt müsste dies auch bald die Selektion von Liganden für strukturell nicht charakterisierte RNA ermöglichen.
Das nächste Ziel sollte, die Entwicklung weiterer Selektionstests sein und die Etablierung von NMR-Methoden, welche die genauen Bindungsmodi der selektierten Verbindungen an RNA aufklären, um somit die gezielte Synthese neuartiger Liganden vorantreiben zu können, da letztendlich das "Wie", für die Weiterentwicklung einer Leitstruktur ausschlaggebend ist.
Weiterhin sollten die Transportmechanismen von körperfremden Substanzen zu dem gewünschten Wirkort studiert werden, damit die vorab in vitro getestete Substanz auch im späteren Entwicklungsstadium in vivo die gewünschten Eigenschaften zeigen kann.
Die Transkription vieler Gene wird über den Acetylierungsgrad der Histone reguliert. Entsprechend erweiterte die Entdeckung von Histondeacetylase-Inhibitoren das Verständnis um Transkriptions-Repressoren und ihre Rolle in der Pathogenese beträchtlich. Zur Zeit stehen die Modifikationen der Histondeacetylasen (HDACs) sowie die biologischen Rollen der verschiedenen HDAC-Isoenzyme im Zentrum intensiver Forschungsarbeiten.
In der vorliegenden Arbeit wurde anhand verschiedener Zelllinien und mit murinem Primärmaterial nachgewiesen, dass das gut verträgliche Antiepileptikum Valproinsäure (VPA) ein potenter HDAC-Inhibitor ist. Dies zeigt sich daran, dass VPA in vivo die durch HDACs vermittelte transkriptionelle Repression aufhebt und zur Akkumulation hyperacetylierter Histone führt. In vitro Enzymassays weisen darauf hin, dass VPA selbst und nicht ein hypothetischer Metabolit die Histondeacetylasen hemmt. Darüber hinaus wurde mit Bindungs- und Kompetitionsstudien festgestellt, dass eine Interaktion von VPA mit dem katalytischen Zentrum der HDACs stattfindet.
Weitere Analysen zeigten, dass VPA bevorzugt Klasse I HDACs hemmt. Durch dieses Merkmal einer erhöhten Spezifität bei gleichzeitig guter Bioverfügbarkeit definiert VPA eine neue Klasse von HDAC-Inhibitoren. Hieraus ergeben sich Hinweise auf strukturelle Anforderungen, die ein HDAC-Inhibitor erfüllen muß, um spezifischer und weniger toxisch als konventionelle Chemotherapeutika zu wirken. Außerdem eröffnete das neu entdeckte pharmakologische Wirkungsspektrum von VPA auf HDACs Erkenntnisse um zusätzliche therapeutische Einsatzmöglichkeiten dieses etablierten Arzneimittels. Bereits jetzt wird VPA in klinischen Studien an Patienten mit Krebs verabreicht.
HDAC-Inhibitoren gelten als potentielle Medikamente für die Therapie maligner Neoplasien. Deshalb besteht großes Interesse an den molekularen Mechanismen, mit denen Substanzen dieser Wirkstoffklasse das Wachstum transformierter Zellen in vitro und in vivo hemmen. In den humanen Melanomzelllinien SK-Mel-37 und Mz-Mel-19 bewirken klinisch relevante VPA-Dosen eine zeit- und dosisabhängige Akkumulation von Zellzyklusinhibitoren und hyperacetylierten Histonen, morphologische Veränderungen und eine verringerte Proliferationsrate. Die verminderte Proliferation wird von einem veränderten Zellzyklusprofil und Apoptose unter Beteiligung sowohl der extrinsisch als auch der intrinsisch bedingten Caspase-Kaskade begleitet. Dies manifestiert sich in der Spaltung der Caspasen 3, 8 und 9, einer Schädigung der Mitochondrien, der apoptotischen PARP-Spaltung, einem Abbau der genomischen DNA und einer Inaktivierung des GFP-Proteins.
Diese Analysen in Melanomzellen sprechen dafür, dass die weitgehend selektive Wirkung von VPA auf Klasse I HDACs der Mechanismus ist, mit dem diese Substanz das Wachstum bestimmter Tumorzellen hemmt. Durch Genexpressions-Analysen konnten außerdem neue Modelle zum Einfluss von VPA auf solide Tumoren postuliert werden. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass die Expression und Induzierbarkeit der Zellzyklusregulatoren p21WAF/CIP1 und p27Kip1 und des latent cytoplasmatischen Transkriptionsfaktors Stat1 Biomarker für die Sensitivität von Melanomzellen gegenüber HDAC-Inhibitoren sind. Im Einklang hiermit wird die proapoptotische Wirkung von VPA durch das Cytokin Interferon α und den S-Phase-Inhibitor Hydroxyharnstoff deutlich gesteigert. Diese Ergebnisse sprechen für den Einsatz von VPA in tierexperimentellen und klinischen Studien.
Aufgrund der Schlüsselrolle der HDACs für die physiologische und aberrante Genexpression ist es wichtig, die Mechanismen ihrer Regulation zu kennen. In der vorliegenden Arbeit wurde anhand zahlreicher kultivierter Zelllinien und mittels eines Mausmodells gezeigt, dass therapeutisch einsetzbare VPA-Dosen neben der Hemmung enzymatischer Aktivität auch zu einer isoenzymspezifischen Verringerung der Klasse I Histondeacetylase HDAC2 führen. Als Ursache hierfür konnten eine verstärkte Poly-Ubiquitinylierung und ein proteasomaler Abbau ermittelt werden. Gleichzeitig wurden die Beteiligung etlicher Proteasen und eine veränderte Synthese oder Prozessierung der HDAC2-mRNA als Mechanismen ausgeschlossen.
Expressionsanalysen identifizierten die E2 Ubiquitinkonjugase Ubc8 als von HDAC-Inhibitoren induziertes Gen. Mittels transienter Überexpression („Gain-of-Function“) und siRNA-Experimenten („Loss-of-Function“) konnte dieses Gen als limitierender Faktor des HDAC2-Umsatzes in vivo erkannt werden. Weiterhin wurde gezeigt, dass die E3 Ubiquitinligase RLIM spezifisch mit HDAC2 interagiert. Die Expression von RLIM beziehungsweise seine enzymatische Funktion beeinflusst die HDAC2-Konzentration in vivo. Hierbei kann VPA klar von dem HDACInhibitor Trichostatin A (TSA) abgegrenzt werden. Dieser hemmt ein breites Spektrum an HDACs und induziert Ubc8, führt aber gleichzeitig zu einem proteasomal vermittelten Abbau des RLIM-Proteins. Analysen mit überexprimiertem RLIM zeigten, dass TSA aufgrund dieses Mechanismus nicht in der Lage ist, den Abbau von HDAC2 zu induzieren. Somit ist im Rahmen dieser Arbeit die Ubiquitinylierungs-Maschinerie für HDAC2 charakterisiert worden. Hierdurch sind neue Aspekte zum Zusammenspiel zwischen dem Ubiquitin-Proteasom-System und der Transkriptionsrepression nachgewiesen worden.
Isoenzymspezifische HDAC-Inhibitoren können zur Aufklärung der Funktion einzelner Histondeacetylasen beitragen, insbesondere wenn Knock-Out-Studien zu aufwendig oder aufgrund embryonaler Letalität nicht durchführbar sind. Die Wichtigkeit dieser Analysen wird gerade bei HDAC2 deutlich, da diese Histondeacetylase in vielen soliden und hämatologischen Tumoren überexprimiert ist, und ihre Deregulation möglicherweise zur Krebsentstehung beiträgt. Die in der vorliegenden Arbeit identifizierte Regulation dieses HDAC-Isoenzyms könnte Hinweise auf den Ablauf eines malignen Transformationsprozesses geben. Darüber hinaus zeigt der nachgewiesene Regulationsmechanismus Erfordernisse und potentielle Zielstrukturen einer pharmakologischen Intervention auf. Schließlich könnten die Selektivität von VPA für Klasse I HDACs zusammen mit der Spezifität für HDAC2 die Gründe für die geringen Nebenwirkungen der VPA-Behandlung bei gleichzeitigem Auftreten antitumoraler Effekte sein.
Die Endothelzellmigration ist ein wesentlicher Prozess für die Angiogenese, Neovaskularisierung und Reendothelialisierung. Im ersten Teil der Arbeit wurde der Effekt von Schubspannung auf die Endothelzellmigration, die Beteiligung der Integrine und der Integrin-abhängigen Signaltransduktionswege mittels "scratched wound assay" untersucht. Die Schubspannungs-induzierte Endothelzellmigration war signifikant durch Integrin-blockierende RGD-Peptide oder neutralisierende Antikörper gegen die Integrin-Untereinheiten α5β1 reduziert, wohingegen Antikörper gegen αvβ3 oder α2β1 keinen Effekt hatten. Die Integrin-Expression von α5 und β1 war besonders in der migrierenden Zellfront der Wunde erhöht. Passend zu der wichtigen Rolle der Integrine in der Schubspannungs-induzierten Endothelzellmigration hemmte eine Blockade des Integrin-assoziierten Adapterproteins Shc durch eine dominant negative Mutante die Schubspannungs-induzierte Zellmigration. Zusätzlich konnte gezeigt werden, dass die pharmakologische Hemmung der MAP Kinase ERK1/2 oder der PI3K die Schubspannungs-induzierte Endothelzellmigration verhinderte. Im Gegensatz dazu hatte die Hemmung der NO-Synthase keinen Effekt.
Im zweiten Teil der Arbeit wurde die VEGF-vermittelte Endothelzellmigration untersucht. Im Gegensatz zu den Befunden, dass laminare Schubspannung NO-unabhängig die Endothelzellmigration stimuliert, konnte die VEGF-vermittelte Endothelzellmigration durch NOS-Inhibitoren blockiert werden. Des weiteren wurde die Beteiligung der Akt-mediierten eNOS Phosphorylierung in der VEGF- induzierten Endothelzellmigration ebenfalls mittels "scratched wound assay" untersucht, da bekannt ist, dass Akt die eNOS über eine Phosphorylierung an Serin 1177 aktivieren kann. Die Überexpression einer dominant-negativen Akt-Mutante verhindert die VEGF-induzierte Zellmigration. Im Gegensatz dazu stimulierte die Überexpression einer konstitutiv-aktiven Akt-Mutante die Endothelzellmigration, auch in Abwesenheit von VEGF. Die Überexpression eines phosphomimetischen eNOS-Konstruktes (S1177D) führte ebenfalls zu einer verstärkten Zellmigration, wohingegen die nicht mehr phosphorylierbare und somit nicht mehr aktivierbare eNOS-Mutante (S1177A) die VEGF-induzierte Endothelzellmigration komplett hemmte.
Zusammengefasst zeigen diese Daten, dass die VEGF- und Schubspannungsinduzierte Endothelzellmigration wesentlich zu der beschleunigten Reendothelialisierung von verletztem Endothel beiträgt, wie es beispielsweise nach einer Ballondilatation der Fall ist. Es konnte gezeigt werden, dass laminarer Blutfluss über die Integrine α5β1 NO-unabhängig die Migration mediiert und dass der Wachstumsfaktor VEGF über die Protein Kinase Akt NO-abhängig die Endothelzellmigration stimuliert.
Anhand der ausgewählten Fälle wurde eruiert, inwieweit die Nichtbesetzung der gemeldeten offenen Stellen auf folgende Probleme zurückzuführen ist: Informationsprobleme zwischen den beteiligten Akteuren: Arbeitsamt, Arbeitslose, Betrieb, Kommunikations- und Koordinationsprobleme und Motivationsprobleme.
Die Auswertung des IAB-Betriebspanels für Hessen hat ein detailliertes Bild der Betriebs- und Beschäftigungsstruktur ergeben. Sowohl der vorliegende Abschlussbericht als auch die separat veröffentlichten Kurzreports zeigen eine Reihe von Entwicklungen und Problembereichen auf und liefern gleichzeitig Ansatzpunkte für wirtschaftspolitisches Handeln auf der regionalen Ebene. Auf diese Weise liefert er zahlreichen wirtschafts- und gesellschaftspolitischen Akteuren eine Orientierungs- und Argumentationshilfe Insgesamt zeigen die Informationen des IAB-Betriebspanels ein differenziertes Bild und bilden eine gute Entscheidungsgrundlage sowohl für regionalpolitische Akteure, seien dies staatliche Stellen, Verbände oder Tarifparteien, als auch für die Betriebe selbst. Vor dem Hintergrund der derzeitigen Wirtschaftslage kommt es nun darauf an, geeignete Initiativen zu entwickeln und zu implementieren, um gesellschaftlich ungewünschte Entwicklungen zu vermeiden und bislang ungenutzte Potenziale sinnvoll zu nutzen.
Bereits in dem Bericht zur Ausbildung in Hessen vom Jahre 2001 war die Existenz eines hohen ungenutzten Ausbildungspotenzials festgestellt worden. Gleichzeitig wurde darauf hingewiesen, dass die Ausbildungsmöglichkeiten durch eine Ausbildung im Verbund zu stärken wären. In der Befragung hatte damals knapp ein Drittel der nicht ausbildenden Betriebe geäußert, sich die Teilnahme an einer Verbundausbildung grundsätzlich vorstellen zu können. Der vorliegende Bericht erlaubt nun eine erste Bestandsaufnahme. Auffälligstes Ergebnis ist hierbei, dass das ungenutzte Ausbildungspotenzial unverändert fortbesteht. Fast die Hälfte aller Betriebe, die über eine Ausbildungsberechtigung verfügen, machen von dieser keinen Gebrauch. Dabei existieren allerdings deutliche Unterschiede zwischen den verschiedenen Wirtschaftszweigen und insbesondere hinsichtlich der Unternehmensgröße. Vor allem in Kleinbetrieben wird trotz vorhandener Ausbildungsberechtigung oftmals nicht ausgebildet. Trotz der vor einem Jahr geäußerten Bereitschaft zur Verbundausbildung sind in diesem Bereich bislang keine Fortschritte gemacht worden. Nach wie vor erfüllen lediglich drei Prozent aller Betriebe die Voraussetzungen zur Ausbildung im Verbund mit anderen Unternehmen. Die überwiegende Mehrheit hingegen vertraut weiterhin auf eine eigenständige Ausbildungsberechtigung. Insgesamt stellt sich die Ausbildungssituation in Hessen im Jahr 2002 als wenig optimistisch dar. Zwar lässt sich auf der Grundlage der Befragungen ein sofortiger Bedarf von mehr als 40.000 Personen feststellen. Gleichzeitig sind jedoch die Übernahmequoten für Auszubildende, die ihren Abschluss gemacht haben, in fast allen Wirtschaftszweigen deutlich gesunken. Lediglich im Bereich Öffentliche Dienste/Organisationen ohne Erwerbszweck ist die Übernahmequote gestiegen, was allerdings in Verbindung mit dem starken Rückgang der Auszubildenden überhaupt in dieser Branche gesehen werden muss. Wie gezeigt worden ist, sind insbesondere Frauen von diesem Rückgang betroffen. Weniger als die Hälfte der weiblichen Auszubildenden wurde nach Abschluss ihrer Ausbildung von ihrem Betrieb oder einem anderen Betrieb desselben Unternehmens übernommen.
Die Auswertung des IAB-Betriebspanels sowohl in dem vorliegenden Endbericht als auch in den Kurzberichten erbrachte eine Fülle an fundierten Informationen und Einsichten sowohl in
das wirtschaftliche Gefüge als auch die Beschäftigtenstruktur und -entwicklung der rheinland-pfälzischen Betriebe. An dieser Stelle sollen diese jedoch nicht noch einmal zusammengefasst werden. Vielmehr wird der Blick speziell auf eine Reihe an Anknüpfungspunkten für regionalpolitisches Handeln der verschiedenen Arbeitsmarktakteure gerichtet, da die hier
gewonnenen Informationen sowohl bereits bestehende Aktivitäten zusätzlich fundieren als auch weitere Handlungsnotwendigkeiten aufzeigen. Aus diesem Grund werden an dieser Stelle einige besondere Herausforderungen für eine regionale Beschäftigungs- und Arbeitsmarktpolitik benannt, die sich aus der Analyse der Daten ergeben haben. Auf wirtschaftspolitische Implikationen wird im Folgenden nicht näher eingegangen. Insgesamt zeigen die Informationen des IAB-Betriebspanels ein differenziertes Bild und bilden eine gute Entscheidungsgrundlage sowohl für regionalpolitische Akteure, seien dies staatliche Stellen, Verbände oder Tarifparteien, als auch für die Betriebe selbst. Vor dem Hintergrund der derzeitigen Wirtschaftslage kommt es nun darauf an, geeignete Initiativen zu entwickeln und zu implementieren, um gesellschaftlich ungewünschte Entwicklungen zu vermeiden und bislang ungenutzte Potenziale sinnvoll zu nutzen.
Insgesamt ist festzuhalten, dass etwa 43% der Beschäftigten in Rheinland-Pfalz Frauen sind, wobei in Teilbereichen erhebliche geschlechtsspezifische Unterschiede bestehen, ohne dass von einer einheitlichen Benachteiligung der Frauen gesprochen werden kann. Dies zeigt sich besonders bei Betrachtung der Qualifikationsstruktur der weiblichen Beschäftigten sowie ihrer Verteilung über die einzelnen Wirtschaftszweige. Die größten Frauenanteile finden sich sektoral betrachtet im Dienstleistungssektor, im Bereich Handel und Reparatur sowie im Öffentlichen Sektor/Organisationen ohne Erwerbszweck. Die geringste Frauenquote hat das Baugewerbe. Das entspricht in etwa der sektoralen Verteilung von Westdeutschland. Auch bei den Neueinstellungen im 1. Halbjahr sowie den Personalabgängen im gleichen Zeitraum ist die anteilige Verteilung der Frauen über die Wirtschaftszweige ähnlich. Im Baugewerbe wurden jedoch, verglichen mit dem Frauenanteil an allen Beschäftigten in dieser Branche, anteilig erheblich weniger Frauen neu eingestellt; im Dienstleistungssektor dafür deutlich mehr.
Außerdem wurden im Baugewerbe anteilig mehr Frauen freigesetzt. Diese Schieflage weist auch die Verteilung der Ausbildungsplätze nach Sektoren auf. Grundsätzlich sind 42% der Auszubildenden in 2002 weiblich. Damit liegt Rheinland-Pfalz etwas hinter der Frauenquote an den Auszubildenden von Westdeutschland (44%). Auch hier zeigt sich eine starke Ballung von Frauen im Dienstleistungsbereich. Im Baugewerbe finden sich hingegen nur wenige weibliche Auszubildenden. Betrachtet man zudem die betriebliche Übernahmequote erfolgreicher Absolventen nach ihrem Abschluss, zeigen sich wiederum Unterschiede zwischen Männern und Frauen: Im Produzierenden Gewerbe betrug der Anteil der übernommenen weiblichen Auszubildenden in 2002 lediglich 19%, in dienstleistungsnahen Bereichen hingegen 61%. Auch die Qualifikationsstruktur der Beschäftigten unterscheidet sich nach dem Geschlecht. Die höchste Frauenquote findet sich in der Gruppe der Angestellten/Beamten für einfache Tätigkeiten, die niedrigste in der der Facharbeiter. Auch bei größten Beschäftigtengruppe, den qualifizierten Angestellten und Beamten, ist der Frauenanteil überdurchschnittlich hoch. Sowohl in Rheinland-Pfalz als auch Westdeutschland sind Frauen im Bereich der Teilzeit überproportional vertreten. In Rheinland-Pfalz werden bspw. mehr als vier von fünf Teilzeitstellen von Frauen besetzt. Die Bedeutung der Teilzeitstellen für Frauen zeigt sich auch daran, dass Betriebe mit hohem Frauenanteil häufiger einen höheren Anteil an Teilzeitarbeitskräften aufweisen als Betriebe mit niedrigem. Eine Möglichkeit, die bestehenden Unterschiede in der Beschäftigungssituation von Männern und Frauen auszugleichen, sind betriebliche oder tarifliche Vereinbarungen zur Förderung der Chancengleichheit. Allerdings geben 93% der Betriebe an, keine derartigen Vereinbarungen getroffen zu haben. Auch konkrete Maßnahmen zur Förderung der Chancengleichheit werden nur selten durchgeführt. Gibt es Maßnahmen, beschränken sich diese meist auf arbeitszeit- und/oder arbeitsplatzbezogene Rücksichtnahme auf Elternbedürfnisse sowie Angebote für Personen in Elternteilzeit. Andere Maßnahmen werden nur selten genannt. Hier besteht sicherlich noch Handlungsbedarf.
Nach den Ergebnissen des IAB-Betriebspanels liegt der Anteil der ausbildenden Betriebe mit 31,5% gleichauf mit dem Durchschnitt für Westdeutschland (31%). Auch das nichtgenutzte Ausbildungspotenzial, also Betriebe, die trotz Berechtigung nicht ausbilden, entspricht dem der alten Bundesländer. Die Zahl der Auszubildenden ist 2002 im Vergleich zum Vorjahr leicht gesunken und der Anteil der Auszubildenden an den Gesamtbeschäftigten hat sich entsprechend leicht von 5,4 auf 5,1% reduziert. Damit lag die Ausbildungsquote jedoch auch in 2002 wieder höher als die in Westdeutschland (4,5%). Anders als die Ausbildungsquote war die Übernahmequote von Auszubildenden, die ihre Ausbildung erfolgreich beendet haben, im Vergleich zum Vorjahr leicht angestiegen. Unterschieden nach Betriebsgrößenklassen zeigt sich, dass vor allem in kleinen Betrieben häufig trotz Berechtigung nicht ausgebildet wird. Eine Differenzierung nach Wirtschaftszweigen weist darauf hin, dass unausgeschöpfte Ausbildungspotenziale vor allem im Verarbeitenden Gewerbe sowie dem Dienstleistungssektor zu finden sind. Gerade in diesen Sektoren besteht jedoch gleichzeitig auch ein gewisser Fachkräftebedarf. Dies wird zum Teil auch von Betrieben bemängelt, die trotz Ausbildungsberechtigung nicht ausbilden. Maßnahmen zur Aktivierung dieser ungenutzten Potenziale scheinen hier dringend geboten. Eine Möglichkeit bietet in diesem Zusammenhang die Verbundausbildung. Im letztjährigen Endbericht des IAB-Betriebspanels Rheinland-Pfalz wurde darauf hingewiesen, dass sich etwa 16% der damals nichtausbildenden Betriebe eine Ausbildung entweder im Verbund mit einem Bildungsträger oder mit anderen Betrieben vorstellen könnten.