Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der funktionellen Analyse der 17β-Hydroxysteroiddehydrogenase Typ 7 (HSD17B7). Sowohl dem humanen wie auch dem murinen Enzym wurde bislang eine duale Funktionalität im Cholesterin- und Steroidhormonstoffwechsel zugeschrieben, und zwar die Katalyse der Reaktionen von Zymosteron zu Zymosterol und von Estron zu Estradiol. Zudem war eine für Cholesterinbiosynthese-Gene typische Expression des Enzyms in neuronalem Gewebe während der Embryonalentwicklung der Maus bekannt. Als potentielle Interaktionspartner der murinen Hsd17b7 auf Proteinebene während der Embryonalentwicklung wurden in dieser Arbeit mit Hilfe eines Yeast-Two-Hybrid-Experiments u. a. mehrere Proteine identifiziert, die für Aufbau und Funktion von neuronalem Gewebe unerlässlich sind. Dies korreliert mit dem bekannten Expressionsmuster in der Embryogenese. Für die Analyse der Genfunktionen in vivo sollte eine hsd17b7-Knock-out-Maus generiert werden. Trotz der Herstellung einer phänotypisch viel versprechenden chimären Maus ist es im Rahmen der Arbeit nicht gelungen, eine entsprechende Mauslinie zu erhalten. Mit großer Wahrscheinlichkeit führt die Mutation des hsd17b7-Gens bereits heterozygot zu einem letalen Phänotyp. Dies steht nur zum Teil in Einklang mit bereits beschriebenen Mutanten der postsqualenen Cholesterinbiosynthese. In Hinblick auf die duale Funktion des Enzyms erscheint allerdings ein bereits im heterozygoten Zustand letaler Phänotyp wahrscheinlich. Mit Hilfe eingehender Promotorstudien konnten in dieser Arbeit entscheidende Einblicke in die transkriptionelle Regulation des humanen und murinen HSD17B7-Gens gewonnen werden. So konnte gezeigt werden, dass die Promotoraktivität beider Gene unmittelbar vom Cholesterin-, nicht jedoch vom Estradiolspiegel abhängt. Die Cholesterinantwort wird durch einen in der vorliegenden Arbeit identifizierten Enhancer, dessen Transkriptionsfaktor-Bindungsstellen funktionell bestätigt wurden, vermittelt. Außerdem weist der Enhancer deutliche Übereinstimmungen zu bereits beschriebenen Enhancern mehrerer anderer Gene der Cholesterinbiosynthese auf, deren Expression ebenfalls vom Cholesterinspiegel abhängt. Im Vergleich mit untersuchten Genen des Steroidhormon-Metabolismus konnten beim humanen HSD17B7-Promotor weder in experimenteller noch in bioinformatischer Hinsicht Gemeinsamkeiten nachgewiesen werden. Beim Promotor des murinen Homologs konnten bioinformatisch zwar entsprechende Transkriptionsfaktor-Bindungsstellen gefunden, experimentell jedoch nicht bestätigt werden. Daher wird hier postuliert, dass das humane Gen in vivo nur an der Cholesterinbiosynthese beteiligt ist. Für das murine Gen der Hsd17b7 ist die beschriebene duale Funktion durchaus denkbar. Die vorliegende Arbeit ermöglicht zum ersten Mal Einblicke in die tatsächliche in vivo Funktionalität der humanen und murinen HSD17B7. Die Entdeckung mehrerer neuronaler Proteine als Interaktoren der murinen Hsd17b7 ist ein erster wichtiger Schritt zur Erlangung neuer Erkenntnisse über die Rolle von Cholesterin bzw. der Regulation seiner Biosynthese während der Entstehung und bei der Funktion von neuronalem Gewebe. Die erzielten Ergebnisse der Promotorstudien und der Versuche zur Herstellung einer hsd17b7-Knock-out-Maus unterstreichen die zentrale metabolische Bedeutung der HSD17B7 im Menschen und in der Maus.     «

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der funktionellen Analyse der 17β-Hydroxysteroiddehydrogenase Typ 7 (HSD17B7). Sowohl dem humanen wie auch dem murinen Enzym wurde bislang eine duale Funktionalität im Cholesterin- und Steroidhormonstoffwechsel zugeschrieben, und zwar die Katalyse der Reaktionen von Zymosteron zu Zymosterol und von Estron zu Estradiol. Zudem war eine für Cholesterinbiosynthese-Gene typische Expression des Enzyms in neuronalem Gewebe während der Embryonalentwicklung der...     »

The aim of this study was the functional analysis of 17β hydroxysteroid dehydrogenase type 7 (HSD17B7). Up to now, functional duality in cholesterol (conversion from zymosterone to zymosterol) and in steroid hormone metabolism (conversion from estrone to estradiol) was assigned to both murine and human HSD17B7. Prior to this work, also the distinct pattern of HSD17B7 expression, typical for genes of cholesterol biosynthesis, had been shown. For the first time, this study could identify potential interaction partners of murine Hsd17b7 during embryogenesis on protein level in a Yeast-Two-Hybrid screen. Several of the identified proteins are essential for assembly and function of neuronal tissue correlating with the aformentioned expression pattern. For analysis of gene function in vivo, a Hsd17b7-Knock-out-mouse should be generated. Despite yielding a promising chimera, an accordant mutant mouse line could not be bread in the line of this work. Most likely, the null-mutation in the Hsd17b7-gene is lethal already in heterozygous mice. This is only partly consistent with priorily described mutants of postsqualene cholesterol biosynthesis. Taking into account the dual functionality of the enzyme and its task to convert estrone to estradiol, lethality in heterozygous mice is likely. By means of in depth promoter studies, this work could lead to decisive comprehension of transcriptional regulation in both murine and human HSD17B7 gene. I could show that the promoter activity of both homologues is directly contingent on cholesterol but not estradiol concentration. The answer to low cholesterol concentration is mediated through an newly identified enhancer whose transcription factor binding sites have been functionally approved. The enhancer comprises significant similarities with priorily described enhancers of other cholesterol biosynthesis genes whose expression depends upon cholesterol concentration as well. Experimentally and bioinformatically, no similarities of the human HSD17B7 promoter could be shown in terms of comparison with scrutinized genes of steroid hormone metabolism. For the murine promoter, respective transcription factor binding sites could be identified bioinformatically but not be experimentally approved. This leads to the postulation that in vivo, the human HSD17B7 enzyme is involved only in cholesterol biosynthesis but corroborates the hypothesis of dual functionality for the murine enzyme. For the first time, this study leads to insights on in vivo functionality of human and murine HSD17B7 enzyme. The identification of several neuronal proteins as interactors makes an important move towards involvement of cholesterol and regulation of its biosynthesis during neurogenesis. The results of the studies on the promoter and Knock-out of this enzyme emphasize the crucial metabolic role of HSD17B7 in both human and mouse.     «

The aim of this study was the functional analysis of 17β hydroxysteroid dehydrogenase type 7 (HSD17B7). Up to now, functional duality in cholesterol (conversion from zymosterone to zymosterol) and in steroid hormone metabolism (conversion from estrone to estradiol) was assigned to both murine and human HSD17B7. Prior to this work, also the distinct pattern of HSD17B7 expression, typical for genes of cholesterol biosynthesis, had been shown. For the first time, this study could identify potential...     »