[go: up one dir, main page]

DE10305212A1 - Verwendung der sgk-Genfamilie zur Diagnose und zur Therapie von Katarakt und Glaukom - Google Patents

Verwendung der sgk-Genfamilie zur Diagnose und zur Therapie von Katarakt und Glaukom Download PDF

Info

Publication number
DE10305212A1
DE10305212A1 DE10305212A DE10305212A DE10305212A1 DE 10305212 A1 DE10305212 A1 DE 10305212A1 DE 10305212 A DE10305212 A DE 10305212A DE 10305212 A DE10305212 A DE 10305212A DE 10305212 A1 DE10305212 A1 DE 10305212A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
hsgk1
hsgk3
gene
glaucoma
acc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10305212A
Other languages
English (en)
Inventor
Florian Prof. Dr.med. Lang
Andreas Busjahn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE10305212A priority Critical patent/DE10305212A1/de
Priority to CNA2004800070348A priority patent/CN1771039A/zh
Priority to PL378399A priority patent/PL378399A1/pl
Priority to EP04708350A priority patent/EP1663246A2/de
Priority to MXPA05008394A priority patent/MXPA05008394A/es
Priority to JP2006501737A priority patent/JP2006519189A/ja
Priority to KR1020057014582A priority patent/KR20050114214A/ko
Priority to PCT/EP2004/001048 priority patent/WO2004069258A2/de
Priority to RU2005127808/15A priority patent/RU2005127808A/ru
Priority to AU2004210416A priority patent/AU2004210416A1/en
Priority to CA002514703A priority patent/CA2514703A1/en
Priority to BR0407300-2A priority patent/BRPI0407300A/pt
Publication of DE10305212A1 publication Critical patent/DE10305212A1/de
Priority to ZA200506280A priority patent/ZA200506280B/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33—Heterocyclic compounds
    • A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70—Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/7088—Compounds having three or more nucleosides or nucleotides
    • A61K31/713—Double-stranded nucleic acids or oligonucleotides
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/16—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33—Heterocyclic compounds
    • A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/435—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with one nitrogen as the only ring hetero atom
    • A61K31/4353—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with one nitrogen as the only ring hetero atom ortho- or peri-condensed with heterocyclic ring systems
    • A61K31/4355—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with one nitrogen as the only ring hetero atom ortho- or peri-condensed with heterocyclic ring systems the heterocyclic ring system containing a five-membered ring having oxygen as a ring hetero atom
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33—Heterocyclic compounds
    • A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/55—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having seven-membered rings, e.g. azelastine, pentylenetetrazole
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70—Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/7088—Compounds having three or more nucleosides or nucleotides
    • A61K31/711—Natural deoxyribonucleic acids, i.e. containing only 2'-deoxyriboses attached to adenine, guanine, cytosine or thymine and having 3'-5' phosphodiester links
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/16—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • A61K38/17—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K48/00—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00—Drugs for disorders of the nervous system
    • A61P25/02—Drugs for disorders of the nervous system for peripheral neuropathies
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P27/00—Drugs for disorders of the senses
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P27/00—Drugs for disorders of the senses
    • A61P27/02—Ophthalmic agents
    • A61P27/06—Antiglaucoma agents or miotics
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P27/00—Drugs for disorders of the senses
    • A61P27/02—Ophthalmic agents
    • A61P27/12—Ophthalmic agents for cataracts
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00—Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/68—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids
    • G01N33/6893—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids related to diseases not provided for elsewhere
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2800/00—Detection or diagnosis of diseases
    • G01N2800/16—Ophthalmology
    • G01N2800/166—Cataract
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2800/00—Detection or diagnosis of diseases
    • G01N2800/16—Ophthalmology
    • G01N2800/168—Glaucoma

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft die Verwendung eines funktionalen Inhibitors des hsgk1- oder des hsgk3-Proteins oder eines negativen Transkriptionsregulators des hsgk1- oder hsgk3-Gens zur Herstellung eines Arzneimittels zur Therapie und/oder zur Prophylaxe eines Katarakts, eines Glaukoms oder der diabetischen Neuropathie. DOLLAR A In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung die Verwendung einer einzel- oder doppelsträngigen Nukleinsäure, umfassend die hsgk1-Sequenz nach Acc. No. NM_005627 oder eines ihrer Fragmente oder umfassend die hsgk3-Sequenz nach Acc. No. AF169035 oder eines ihrer Fragmente, zur Diagnose einer Prädisposition zur Ausbildung von Katarakt, Glaukom und/oder diabetischer Neuropathie, sowie einen Kit zur Diagnose einer Prädisposition zur Ausbildung von Katarakt, Glaukom und/oder diabetischer Neuropathie, welcher die oben genannte Nukleinsäure umfaßt. DOLLAR A Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind verschiedene Screening-Verfahren zur Identifizierung und Charakterisierung von therapeutisch wirksamen Substanzen aus einer Vielzahl von Test-Substanzen zur Therapie und/oder zur Prophylaxe von mindestens einer Erkrankung, ausgewählt aus Katarakt, Glaukom und der diabetischen Neuropathie.

Description

  • Die Erfindung betrifft die Verwendung eines funktionalen Inhibitors des hsgk1- oder des hsgk3-Proteins oder eines negativen Transkriptionsregulators des hsgk1- oder hsgk3-Gens zur Herstellung eines Arzneimittels zur Therapie und/oder zur Prophylaxe eines Katarakts, eines Glaukoms oder der diabetischen Neuropathie.
  • In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung die Verwendung einer einzel- oder doppelsträngigen Nukleinsäure umfassend die hsgk1-Sequenz nach Acc No. NM_005627 oder eines ihrer Fragmente oder umfassend die hsgk3-Sequenz nach Acc. No. AF169035 oder eines ihrer Fragmente zur Diagnose einer Prädisposition zur Ausbildung von Katarakt, Glaukom und/oder diabetischer Neuropathie, sowie einen Kit zur Diagnose einer Prädisposition zur Ausbildung von Katarakt, Glaukom und/oder diabetischer Neuropathie, welcher die oben genannte Nukleinsäure umfaßt.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind verschiedene Screening-Verfahren zur Identifizierung und Charakterisierung von therapeutisch wirksamen Substanzen aus einer Vielzahl von Test-Substanzen zur Therapie und/oder zur Prophylaxe von mindestens einer Erkrankung ausgewählt aus Katarakt, Glaukom und der diabetischen Neuropathie.
  • Die Serum- und Glucocorticoid-induzierbare Kinase hsgk1 wurde ursprünglich als Glucocorticoid-sensitives Gen cloniert [Webster et al, Characterization of sgk, a novel member of the serine/threonine protein kinase gene family which is transcriptionally induced by glucocorticoids and serum. Mol Cell Biol 1993; 13:2031–2040].
  • Folgende Untersuchungen deckten auf, daß die hsgk1 unter dem Einfluß einer Vielzahl von Stimuli steht [Lang F, Cohen P. Regulation and physiological roles of serum- and glucocorticoid-induced protein kinase isoforms. Science STKE. 2001 Nov 13;2001(108):RE17], wie unter anderem der Mineralocorticoide [Chen et al, Epithelial sodium channel regulated by aldosterone-induced protein sgk. Proc Nat1 Acad Sci USA 1999;96:2514–2519; Náray-Fejes-Tóth et al, sgk is an aldosterone-induced kinase in the renal collecting duct. Effects on epithelial Na+ channels. J Biol Chem 1999;274:16973–16978; Shigaev et al, Regulation of sgk by aldosterone and its effects on the epithelial Na(+) channel. Am J Physiol 2000;278:F613–F619; Brenan FE, Fuller PJ. Rapid upregulation of serum and glucocorticoid-regulated kinase (sgk) gene expression by corticosteroids in vivo. Mol Cell Endocrinol. 2000;30;166:129–36; Cowling RT, Birnboim HC. Expression of serum- and glucocorticoid-regulated kinase (sgk) mRNA is up-regulated by GM-CSF and other proinflammatory mediators in human granulocytes. J Leukoc Biol. 2000;67:240–248].
  • Die hsgk1 wird durch den „insulin like growth factor IGF1", durch Insulin und durch oxidativen Stress über eine Signalkaskade durch Phosphoinositol-3-kinase (PI3 kinase) und Phosphoinositol-abhängige Kinase PDK1 stimuliert [Park et al., Serum and glucocorticoidinducible kinase (SGK) is a target of the PI3-kinase-stimulated signaling pathway. EMBO J 1999;18:3024–3033; Kobayashi et al., Chaaacterization of the structure and regulation of two novel isoforms of serum- and glucocorticoid-induced protein kinase. Biochem. J.1999;344:189–197]. Die Aktivierung der hsgk1 durch die PDK1 involviert eine Phosphorylierung am Serin der Position 422. Die Mutation dieses Serins in ein Aspartat (S422DSGK1) führt zu einer konstitutiv aktiven Kinase [Kobayashi T, Cohen P: Activation of serum- and glucocorticoid-regulated protein kinase by agonists that activate phosphatidylinositide 3-kinase is mediated by 3-phosphoinositide-dependent protein kinase-1 (PDK1) and PDK2. Biochem J. 1999;339:319–328].
  • Wie frühere Untersuchungen gezeigt haben, ist die hsgk1 ein potenter Stimulator des renalen epithelialen Na+-Kanales [De 1a Rosa et al, The serum and glucocorticoid kinase sgk increases the abundance of epithelial sodium channels in the plasma membrane of Xenopus oocytes. J Biol Chem 1999;274:37834–37839; Böhmer et al, The Shrinkage-activated Na+ Conductance of Rat Hepatocytes and its Possible Correlation to rENaC. Cell Phys Biochem. 2000;10:187–194; Lang et al., Deranged transcriptional regulation of cell volume sensitive kinase hSGK in diabetic nephropathy. Proc Nat1 Acad Sci USA 2000;97:8157–8162]. Nachdem die hsgk1 in einer Vielzahl von Geweben gefunden wird, welche den epithelialen Na+-Kanal ENaC nicht exprimieren, sollte die Funktion der hsgk1 nicht auf die Regulation des Na+-Kanales beschränkt sein [Klingel et al, Expression of the cell volume regulated kinase h-sgk in pancreatic tissue. Am J Physiol (Gastroint. Liver-Physiol.) 2000;279:G998–G1002; Waldegger et al, Cloning and characterization of a putative human serine/threonine protein kinase transcriptionally modified during anisotonic and isotonic alterations of cell volume. Proc Natl Acad Sci USA 1997;94:4440–4445; Waldegger et al, h-sgk Serine-Threonine protein kinase gene as early transcriptional target of TGF-β in human intestine. Gastroenterology 1999;116:1081–1088].
  • Aufgrund der vermutlich zahlreichen, bisher noch unaufgeklärten Regulationen weiterer Signaltransduktionswege bzw. ihrer Komponenten durch die hsgk1 dürften die hsgk1 und ihre humanen Homologen ein beträchtliches Potential zur Diagnose zahlreicher Erkrankungen besitzen. Aus der DE 197 08 173 A1 geht insbesondere hervor, daß die hsgk1 bei vielen Krankheiten, bei denen Zellvolumenänderungen eine entscheidende pathophysiologische Rolle spielen, wie beispielsweise Hypernatriämie, Hyponatriämie, Diabetes mellitus, Niereninsuffizienz, Hyperkatabolismus, hepatische Encephalopathie und mikrobielle oder virale Infektionen, zur Diagnose einsetzbar ist.
  • In der WO 00/62781 wurde beschrieben, daß die hsgk1 den endothelialen Na+-Kanal aktiviert, wodurch die renale Na+-Resorption erhöht wird. Da diese gesteigerte renale Na+-Resorption mit Hypertonie einhergeht, wurde hier vermutet, daß eine gesteigerte Expression der hsgk1 zur Hypertonie, eine verminderte Expression der hsgk1 letztlich zur Hypotonie führen sollte.
  • Auch in DE 100 421 37 wurde ein ähnlicher Zusammenhang zwischen der Überexpression bzw. Überaktivität der humanen Homologen hsgk2 und hsgk3 mit der Überaktivierung des ENaCs, der daraus resultierenden verstärkten renalen Na+-Resorption und der sich daraus entwickelnden Hypertonie beschrieben. Weiterhin wurde bereits das diagnostische Potential der Kinasen hsgk2 und hsgk3 bezüglich der arteriellen Hypertonie diskutiert.
  • In WO 02/074987 A2 wurde der Zusammenhang zwischen dem Auftreten zweier verschiedener Polymorphismen (single nucleotide polymorphism (SNP)) einzelner Nukleotide im hsgk1-Gen mit einer genetisch bedingten Prädisposition zur Hypertonie offenbart. Hierbei handelt es sich um einen Polymorphismus in Intron 6 (T→C) und um einen Polymorphismus in Exon 8 (C→T) im hsgk1-Gen.
  • Aufgrund der Expression der sGK1 in zahlreichen Geweben und aufgrund der vermutlich großen Anzahl von noch unbekannten Substraten der sgk1 ist damit zu rechnen, daß es weitere Korrelationen zwischen der Funktion der humanen Homologen der sgk-Familie, insbesondere des hsgk1-Gens (NM_005627), des hsgk2-Gens, und des hsgk3-Gens (AF169035) und der Ausbildung weiterer Erkrankungen geben wird. Die Aufdeckung solcher weiteren spezifischen Krankheits-Korrelationen der sgk1 könnten dazu führen, daß Nukleinsäuren enthaltend polymorphe Genregionen der humanen Homologen der sgk-Familie, die die Funktion oder Expression der entsprechenden sgk-Proteine beeinflussen, zur Diagnose einer Prädispostion dieser weiteren Erkrankungen verwendet werden könnten.
  • Es war daher Aufgabe der Erfindung, weitere Korrelationen zwischen der Funktion der humanen Homologen der sgk-Familie und neuen Erkrankungen aufzudecken und so neue diagnostische Einsatzmöglichkeiten für Nukleinsäuren, die polymorphe Genregionen der humanen Homologen der sgk-Familie enthalten, bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wurde durch die überraschende Erkenntnis gelöst, daß die hsgk1 und hsgk3 den Glucosetransporter Glut1 stark stimulieren (siehe 1). Der Glucosetransporter Glut1 vermittelt u.a. die Glucoseaufnahme u.a. in verschiedene Zellen des Auges [Busik et al., Glucose-induced activation of glucose uptake in cells from the inner and outer blood-retinal barrier. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2002;43:2356–63; Takata K, Kasahara T, Kasahara M, Ezaki O, Hirano H. Ultracytochemical localization of the erythrocyte/HepG2-type glucose transporter (GLUT1) in the ciliary body and iris of the rat eye. Invest Ophthahnol Vis Sci. 1991;32:1659–66]. Osmotisch folgt der Glucose Wasser, so daß eine gesteigerte Aktivität von Glut1 zu einer Zellschwellung führt. Somit könnte eine gesteigerte Aktivität von Glut1 zur Entwicklung von Katarakt [Gong et al., Development of cataractous macrophthalmia in mice expressing an active MEK1 in the lens. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2001;42:539–48] führen. Darüber hinaus wurde gezeigt, daß eine Glut1-Überexpression die Bildung und Ablagerung von Bindegewebsproteinen fördert [Ayo et al., Increased extracellular matrix synthesis and mRNA in mesangial cells grown in high-glucose medium. Am J Physiol. 1991;260:F185–191; Heilig et al., Overexpression of glucose transporters in rat mesangial cells cultured in a normal glucose milieu mimics the diabetic phenotype. J Clin Invest. 1995;96:1802–1814]. Eine solche Ablagerung von Bindegewebsproteinen hindert den Abfluß von Augenflüssigkeit und führt zu Drucksteigerungen im Auge und damit Schädigung der Netzhaut [Fingert et al., Evaluation of the myocilin (MYOC) glaucoma gene in monkey and human steroid-induced ocular hypertension. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2001;42(1):145–52, Ueda et al., Distribution of myocilin and extracellular matrix components in the juxtacanalicular tissue of human eyes. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2002;43:1068–76]. Glucocorticoide, welche die Expression der SGK1 stimulieren (s.o.), führen tatsächlich gleichzeitig zur Entwicklung von Glaukom [Fingert et al. 2001]. Eine kausale Rolle der hsgk1 wurde bisher jedoch noch nie vermutet.
  • Die oben genannten Störungen würden bei bei allen Zuständen auftreten, bei denen die hsgk1 gesteigerte Aktivität aufweist, also unter Überschuß an allen oben genannten Hormonen. Bestimmte Polymorphismen des hsgk1-Gens, die mit gesteigertem Blutdruck korrelieren [Busjahn et al., Serum- and glucocorticoid-regulated kinase (SGK1) gene and blood pressure. Hypertension 40(3): 256–260, 2002], könnten gleichzeitig zu gesteigertem Auftreten von Katarakt und Glaukom führen. Die gleichen Modifikationen des Gens sollten auch mit verfrüht auftretendem Katarakt und/oder Glaukom korrelieren.
  • Die vorliegenden Befunde decken einen völlig neuen Mechanismus in der Regulation des Glucosetransporters Glut1 auf. Eine gesteigerte Aktviität der hsgk1 sollte daher zu gesteigerter Aufnahme von Glucose in die Zellen führen. Die Transcription der hsgk1 wird durch Serum [Webster et al. 1993], durch Glucocorticoide [Brenan & Fuller 2000, Webster et al. 1993], durch Mineralocorticoide [Chen et al. 1999, Naray-Fejes-Toth et al. 1999, Shigaev et al. 2000, Brennan and Fuller 2000, Cowling and Birnboim 2000], durch Gonadotropine [Alliston et al, Follicle stimulating hormone-regulated expression of serum/glucocorticoid-inducible kinase in rat ovarian granulosa cells: a functional role for the Sp1 family in promoter activity. Mol Endocrinol. 1997;11:1934–1949; Alliston et al, Expression and localization of serum/glucocorticoid-induced kinase in the rat ovary: relation to follicular growth and differentiation. Endocrinology. 2000;141:385–395; Gonzalez-Robayna et al, Follicle-Stimulating hormone (FSH) stimulates phosphorylation and activation of protein kinase B (PKB/Akt) and serum and glucocorticoid-Induced kinase (Sgk): evidence for A kinase-independent signaling by FSH in granulosa cells. Mol Endocrinol. 2000;14:1283–1300, Richards et al, Ovarian cell differentiation: a cascade of multiple hormones, cellular signals, and regulated genes. Recent Prog Horm Res. 1995;50:223–254], und durch eine Reihe von Cytokinen [Lang & Cohen 2001], insbesondere durch TGF-β [Fillon S. et al., Expression of the Serine/Threonine kinase hsgk1 in chronic viral hepatitis. Cell Physiol Biochem 2002;12:47–54; Lang et al. 2000, Waldegger et al. 1999, Wärntges S et al, Excessive transcription of the human serum and glucocorticoid dependent kinase hSGK1 in lung fibrosis. Cell Physiol Biochem 2002,12:135–142] stimuliert. Darüberhinaus wird die hsgk1-Transcription durch Zellschrumpfung gesteigert, wie die bereits zitierte Schrift Waldegger et al. von 1997 zeigt. Eine gesteigerte Glucosekonzentration, wie sie bei Diabetes mellitus vorkommt, stimuliert die Expression der hsgk1 durch Zellschrumpfung und/oder durch gesteigerte Bildung von TGF-β [Lang et al. 2000]. Die exprimierte hsgk1 wird durch den „insulin like growth factor" IGF1, durch Insulin und durch oxidativen Stress aktiviert [Kobayashi & Cohen 1999, Park et al. 1999, Kobayashi et al. 1999].
  • Die gesteigerte Expression der hsgk1 steigert nach den erfindungsgemäßen Erkenntnissen die Aktivität des Glucosetransporters Glut-1. Damit wird mehr Glucose in die Zellen aufgenommen und das durch Osmose nachfolgende Wasser bewirkt eine Zellschwellung. Auf diese Weise erfolgt die gesteigerte Wassereinlagerung in Hornhaut und Linse, die über Minderung der Transparenz zum Katarakt führt [Gong et al. 2001].
  • In ähnlicher Weise und zusätzlich durch Einlagerung von Bindegewebe könnte auch ein Glaukom entstehen [Fingert et al. 2001].
  • Auch bei der diabetischen Neuropathie wird als Ursache eine Zellschwellung vermutet [Burg et al., Sorbitol, osmoregulation, and the complications of diabetes. J Clin Invest 1988;81:635–40]. Doch nicht nur bei Diabetes mellitus, sondern auch unter dem Einfluß von Glucocorticoiden oder bei Patienten mit einer genetisch bedingten Überaktivität der hsgk1 [Busjahn et al., Serum- and glucocorticoid-regulated kinase (SGK1) gene and blood pressure. Hypertension 40(3): 256–260, 2002] ist mit gesteigerter Glut1-Aktivität zu rechnen. Glucocorticoide führen tatsächlich zum Glaukom [Fingert et al. 2001]. Der Mechanismus, der für die Glaukom-Bildung bei Glucocorticoid-Gabe verantwortlich ist, war bislang nicht bekannt. Insbesondere war bislang nicht bekannt, daß die hsgk1 bei diesem Mechanismus eine Rolle spielt und sich daher als Target-Protein für die Diagnose und Therapie eines Glaukoms eignet.
  • Die erfindungsgemäßen Beobachtungen zeigen somit überraschenderweise, daß die hsgk1 und die hsgk3 nicht nur den epithelialen Na+-Kanal, sondern auch den nicht-epithelialen Glucosetransport steigern. Damit sind völlig neue pathophysiologische Bedeutungen der hsgk1 und der hsgk3 aufgedeckt worden, welche wichtige diagnostische und therapeutische/prophylaktische Konsequenzen nach sich ziehen sollten.
  • Ein Gegenstand der Erfindung betrifft somit die Verwendung eines funktionalen Inhibitors des hsgk1- oder des hsgk3-Proteins oder eines negativen Transkriptionsregulators des hsgk1- oder hsgk3-Gens zur Verringerung der Zellchwellung.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft die Verwendung eines funktionalen Inhibitors des hsgk1- oder des hsgk3-Proteins oder eines negativen Transkriptionsregulators des hsgk1- oder hsgk3-Gens zur Herstellung eines Arzneimittels zur Therapie und/oder zur Prophylaxe eines Katarakts, eines Glaukoms oder der diabetischen Neuropathie.
  • Dieser funktionale Inhibitor des hsgk1-Proteins oder des hsgk3-Proteins kann eine chemische Substanz jeglicher Art sein, die die normale physiologische Aktivität des hsgk1-Proteins oder des hsgk3-Proteins inhibiert. Vorzugsweise ist der funktionale Inhibitor des hsgk1- oder des hsgk3-Proteins eine niedermolekulare chemische Substanz (ein „small molecule") oder ein Protein oder Peptid. Der funktionale Inhibitor des hsgk1-Proteins oder des hsgk3-Proteins kann insbesondere ein Antagonist dieser Enzyme sein, welcher die Substratbindungsstelle des hsgk1-Proteins oder des hsgk3-Proteins blockiert, aber gleichzeitig keinerlei katalytischen Umsetzung durch die hsgk1 oder hsgk3 zugänglich ist. Als Antagonist eignen sich in diesem Fall vorzugweise solche Moleküle, die strukturelle Ähnlichkeit mit dem natürlichen Substrat des hsgk1-Proteins oder des hsgk3-Proteins, also insbesondere eine strukturelle Ähnlichkeit mit den phosphorylierbaren Aminosäuren Serin und Threonin, haben.
  • Staurosporin und Chelerythrin sind zwei bekannte funktionale Inhibitoren der hsgk1. Als funktionaler Inhibitor der hsgk1 oder der hsgk3 zur Therapie und/oder zur Prophylaxe mindestens einer der Erkrankungen Katarakt, Glaukom oder diabetische Neuropathie wird daher in einer besonders bevorzugten Ausführungsform entweder Staurosporin oder Chelerythrin eingesetzt.
  • Ein negativer Transkriptionsregulator des hsgk1-Gens oder des hsgk3-Gens ist als eine Substanz definiert, die die Expression des hsgk1-Gens bzw. des hsgk3-Gens auf Transkriptionsebene aktiviert.
  • Das erfindungsgemäße Arzneimittel zur Therapie und/oder zur Prophylaxe eines Katarakts, eines Glaukoms oder der diabetischen Neuropathie kann neben dem eigentlichen Wirkstoff, dem funktionalen Inhibitor oder dem negativen Transkriptionsregulator der hsgk1 oder der hsgk3, zusätzlich Stabilisatoren und/oder Trägersubstanzen, wie beispielsweise Stärke, Laktose, Stearinsäure, Fette, Wachse, Alkohole oder andere Additiva wie Konservierungsstoffe, Farbstoffe oder Geschmacksstoffe enthalten.
  • Die Verabreichung des Arzneimittels kann auf jede Art, insbesondere oral, in Form von Tabletten, Granulaten, Kapseln oder als Lösung erfolgen. Andere besonders geeignete Darreichungsformen betreffen direkte Applizierungen (z.B. auf Haut oder Auge) in Form von Salben, Tinkturen, Sprays oder jegliche Art von Injektion (z.B. subkutan, intravenös) oder die Infusion.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung einer einzel- oder doppelsträngigen Nukleinsäure umfassend die hsgk1-Sequenz nach Acc No. NM_005627 oder eines ihrer Fragmente zur Diagnose einer Prädisposition zur Ausbildung von Katarakt, Glaukom und/oder diabetischer Neuropathie. Das Fragment der hsgk1, das die einzel- oder doppelsträngige Nukleinsäure hierbei umfassen kann, ist mindestens 10 Nukleotide/Basenpaare lang, vorzugsweise mindestens 15 Nukleotide/Basenpaare lang und insbesondere mindestens 20 Nukleotide/Basenpaare lang.
  • Die einzel- oder doppelsträngige Nukleinsäure umfaßt hierbei vorzugsweise mindestens ein polymorphes Nukleotid des hsgk1-Gens, insbesondere einen „Single nucleotide polymorphism (SNP)" des hsgk1-Gens.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfaßt die einzel- oder doppelsträngige Nukleinsäure hierbei mindestens einen der folgenden SNPs des hsgk1-Gens:
    • – eine G-Insertion an Position 732/733 in Intron 2 des hsgk1-Gens,
    • – der T/C-Austausch an Position 2071 in Intron 6 des hsgk1-Gens (WO 02/074987 A2),
    • – der T/C-Austausch an Position 2617 in Exon 8 des hsgk1-Gens (WO 02/074987 A2).
  • Die obigen SNPs des hsgk1-Gens in der genomischen DNA oder cDNA des Patienten können mit Hilfe der oben genannten einzel- oder doppelsträngigen Nukleinsäuren vorzugsweise durch die nachfolgenden Verfahren nachgewiesen werden:
    • – durch direkte Sequenzierung der genomischen DNA oder cDNA mit den obigen Nukleinsäuren,
    • – durch spezifische Hybridisierung der genomischen DNA oder cDNA mit den obigen Nukleinsäuren,
    • – durch einen PCR-Oligonukleotid-Elongationsassay oder durch einen Ligations-Assay.
  • Die genomische DNA oder cDNA des Patienten wird hierbei vorzugsweise aus einer Körperprobe des Patienten, insbesondere aus Speichel, Blut, Gewebe oder Zellen, isoliert.
  • Es ist anzunehmen, daß die Aktivität des exprimierten hsgk1-Gens von der Version dieses Polymorphismus im hsgk1-Gen des Patienten abhängt und daß sich folglich Nukleinsäuren, die mindestens einen dieser Polymorphismen enthalten, besonders gut zur Diagnose einer Prädisposition zur Ausbildung von Katarakt, Glaukom und/oder diabetischer Neuropathie eignen.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung einer einzel- oder doppelsträngigen Nukleinsäure umfassend die hsgk3-Sequenz nach Acc No. AF169035 oder eines ihrer Fragmente zur Diagnose einer Prädisposition zur Ausbildung von Katarakt, Glaukom und/oder diabetischer Neuropathie. Das Fragment der hsgk3, das die einzel- oder doppelsträngige Nukleinsäure hierbei umfassen kann, ist mindestens 10 Nukleotide/Basenpaare lang, vorzugsweise mindestens 15 Nukleotide/Basenpaare lang und insbesondere mindestens 20 Nukleotide/Basenpaare lang.
  • Die einzel- oder doppelsträngige Nukleinsäure umfaßt hierbei vorzugsweise mindestens ein polymorphes Nukleotid des hsgk3-Gens, insbesondere einen „Single nucleotide polymorphism (SNP)" des hsgk3-Gens.
  • Neben den oben genannten einzel- oder doppelsträngigen Nukleinsäuren eignen sich auch bestimmte Antikörper, die gegen Substrate der humanen Homologen der sgk-Familie, insbesondere gegen Substrate der hsgk1 und der hsgk3, gerichtet sind, zur Diagnose einer Prädisposition zur Ausbildung mindestens einer der Erkrankungen Katarakt, Glaukom, diabetische Neuropathie. Diese diagnostischen Antikörper sind vorzugsweise gegen ein solches Epitop der humanen Homologen der sgk-Familie (insbesondere der hsgk1 und der hsgk3) gerichtet, welches die Phosphorylierungsstelle des Substrates entweder in phosphorylierter Form oder in nicht phosphorylierter Form enthält.
  • Beispielsweise könnte eine aufgrund der individuellen genetischen Ausstattung des hsgk1-Gens auftretende Überexpression des hsgk1-Proteins zu einer verstärkten Umsetzung von Substraten der hsgk, d.h. zu einer verstärkten enzymatischen Phosphorylierung der Substrate durch die hsgk1 fuhren. Gleichzeitig würde die Überexpression des hsgk1-Proteins zu einer Stimulierung des Glucosetransporters Glut1 fuhren, welche letztlich eine starke Glucoseaufnahme in die Zellen des Auges, anschließend eine starke Wasseraufnahme durch Osmose und dadurch letztlich die Prädisposition zur Ausbildung von Katarakt, Glaukom und diabetischer Neuropathie bewirkt. Der Nachweis der häufigeren Phosphorylierung von Substraten der hsgk1 mit Hilfe eines Antikörpers, der gegen eine Region des betreffenden Substrates gerichtet ist, welche die Phosphorylierungsstelle der hsgk1 in phosphorylierter Form oder in nicht phosphorylierter Form enthält, könnte somit ein Verfahren zur Diagnose einer Prädisposition zur Ausbildung von Katarakt, Glaukom und diabetischer Neuropathie darstellen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird als Substrat des humanen Homologen der sgk-Familie die Ubiquitin-Protein-Ligase Nedd4-2 (Acc No. BAA23711) eingesetzt. Diese Ubiquitin-Protein-Ligase stellt ein Protein dar, welches von den humanen Homologen der sgk-Familie spezifisch phophoryliert wird [Debonneville et al., Phosphorylation of Nedd4-2 by SGK1 regulates epithelial Na(+) channel cell surface expression. FMBO J., 2001; 20: 7052–7059; Snyder et al., Serum and glucocorticoid-regulated kinase modulates Nedd4-2-mediated inhibition of the epithelial Na(+) channel. J. Biol. Chem., 2002, 277: 5–8]. Phosphorylierungsstellen für die hsgk1 besitzen die Konsensus-Sequenz (R X R X X S/T), wobei R für Arginin, S für Serin, T für Threonin und X für eine beliebige Aminosäure steht. In Nedd4-2 2 (Acc No. BAA23711) gibt es zwei potentielle Phosphorylierungsstellen für die hsgk1, auf die die oben genannte Konsensus-Sequenz paßt: das Serin an Aminosäure-Position 382 und das Serin an Aminosäure-Position 468.
  • Die oben genannten Antikörper zur Diagnose einer Prädisposition zur Ausbildung mindestens einer der Erkrankungen Katarakt, Glaukom, diabetische Neuropathie sind daher vorzugsweise gegen das Substrat Nedd4-2 gerichtet und besonders bevorzugt gegen eine Proteinregion von Nedd4-2 mit der Sequenz der potentiellen Phosphorylierungsstelle für die hsgk1, der Konsensus-Sequenz (R X R X X S/T), gerichtet. Insbesondere sind diese Antikörper gegen solche Nedd4-2-Protein-Regionen gerichtet, die mindestens eine der beiden potentiellen Phosphorylierungsstellen Serin an Aminosäure-Position 382 und/oder Serin an Aminosäure-Position 468 umfassen.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Kit zur Diagnose einer der Erkrankungen Katarakt, Glaukom und diabetische Neuropathie, enthaltend mindestens eine der folgenden Komponenten:
    • – Antikörper, die gegen hsgk1 oder hsgk3 gerichtet sind,
    • – einzel- oder doppelsträngige Nukleinsäuren, die mit dem hsgk1-Gen nach Acc No. NM_005627 oder mit dem hsgk3-Gen nach Acc No. AF169035 unter stringenten Bedingungen hybridisieren können; insbesondere solche einzel- oder doppelsträngigen Nukleinsäuren, die polymorphe Nukleotide, insbesondere „SNPs" des hsgk1-Gens oder des hsgk3-Gens umfassen,
    • – Antikörper, die gegen ein Substrat eines humanen Homologen der sgk-Familie gerichtet sind; vorzugsweise Antikörper, die gegen die Phosphorylierungsstelle dieses Substrates in der phosphorylierten oder nicht phosphorylierten Form gerichtet sind; insbesondere Antikörper, die gegen die Phosphorylierungsstelle von Nedd4 oder Nedd4-2 in der phosphorylierten oder nicht phosphorylierten Form gerichtet sind.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Screening-Verfahren zur Identifizierung und Charakterisierung von therapeutisch wirksamen Substanzen aus einer Vielzahl von Test-Substanzen zur Therapie und/oder zur Prophylaxe von mindestens einer Erkrankung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Katarakt, Glaukom und der diabetischen Neuropathie, umfassend die folgenden Schritte:
    • a) Heterologe Koexpression von i) dem Glucosetransporter Glut1 und ii) der hsgk1 und/oder der hsgk3 in Zellen,
    • b) Kultivierung mindestens eines Zell-Anteils A1 bis AX in Gegenwart von jeweils mindestens einer Test-Substanz, wobei sich die mindestens eine Test-Substanz in Abhängigkeit vom Index 1 bis X des Zell-Anteils jeweils unterscheidet und Kultivierung von einem Kontroll-Zell-Anteil B in Abwesenheit jeglicher Test-Substanz,
    • c) Bestimmung der Aktivität des Glucosetransporters Glut1 in den Zell-Anteilen A1 bis AX im Vergleich zur Aktivität des Glucosetransporters Glut1 im Kontroll-Zell-Anteil B.
  • Als „Vielzahl von Test-Substanzen" kann eine Substanz-Bibliothek, vorzugsweise eine „small molecule-library", aber auch eine Protein-Bibliothek oder ähnliches eingesetzt werden.
  • In Schritt a) werden geeignete Zellen, vorzugsweise Säugetier-Zellen oder Zellinien, insbesondere humane Zellen oder Zellinien mit geeigneten Expressionsvektoren, enthaltend geeignete Expressionskassetten zur Expression von Glut1 und von hsgk1 und/oder hsgk3 nach Standardmethoden, wie beispielsweise Elektroporation, CaPO4-Präzipitation, Lipofektion oder ähnliches, transfiziert. Die Expressionskassetten enthalten die genomische DNA oder die cDNA des fraglichen Zielgens (Glut1, hsgk1, hsgk3) unter der Kontrolle geeigneter Promotoren, die in dem fraglichen Zelltyp aktiv sind und das Zielgen in einer geeigneten Menge exprimieren können. Die Expressionsvektoren können weiterhin Selektionsmarker enthalten.
  • Anschließend werden die transfizierten Zellen unter solchen Bedingungen kultiviert, die die Expression der Zielgene i) und ii) erlauben.
  • In Schritt b) erfolgt die Aufteilung der transfizierten Zellen aus a) in verschiedene Zell-Anteile (Aliquots) A1 bis AX und in einen Kontroll-Zell-Anteil B. Die Zell-Anteile A1 bis AX werden in Gegenwart von jeweils mindestens einer Test-Substanz kultiviert. Die jeweils in die Zell-Anteile A1 bis AX zugegebene(n) Test-Substanzen) unterscheiden sich untereinander (in Abhängigkeit von dem Index 1 bis X des jeweiligen Zell-Anteils A1 bis AX). Der Kontroll-Zell-Anteil B hingegen wird in Abwesenheit jeglicher Test-Substanz kultiviert.
  • In Schritt c) wird die Aktivität des Glucosetransporters Glut1 in den Zell-Anteilen A1 bis AX im Vergleich zur Aktivität des Glucosetransporters Glut1 im Kontroll-Zell-Anteil B quantitativ bestimmt. In den Zell-Anteilen A1 bis AX, in denen im Vergleich zum Kontroll-Zell-Anteil B ein deutlich geringerer Wert der Glut1-Aktivität gemessen wird, sollte eine Test-Substanz zugegeben worden sein, die die hsgk1 bzw. die hsgk3 funktional inhibieren kann oder deren Expression mindert. Eine solche Substanz könnte sich zur Therapie mindestens einer der Erkrankungen Katarakt, Glaukom oder diabetische Neuropathie eignen.
  • In einer alternativen Ausführungsform umfaßt das erfindungsgemäße Screening-Verfahren zur Identifizierung und Charakterisierung von therapeutisch wirksamen Substanzen aus einer Vielzahl von Test-Substanzen zur Therapie und/oder zur Prophylaxe von mindestens einer Erkrankung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Katarakt, Glaukom und der diabetischen Neuropathie die folgenden Schritte:
    • d) Heterologe Koexpression von i) dem Glucosetransporter Glut1 und ii) der hsgk1 und/oder der hsgk3 in mindestens einem Anteil A1 bis AX von Zellen und heterologe Expression von
    • i) dem Glucosetransporter Glut1 in mindestens einem Anteil B1 bis BX von Zellen
    • e) Kultivierung der Zell-Anteile A1 bis AX und B1 bis BX in Gegenwart von jeweils mindestens einer Test-Substanz, wobei die mindestens eine Test-Substanz sich in Abhängigkeit von dem Index 1 bis X der Zell-Anteile jeweils unterscheidet,
    • f) vergleichende Bestimmung der Aktivität des Glucosetransporters Glut1 in den Zell-Anteilen A1 bis AX und in den Zell-Anteilen B1 bis BX.
  • Die oben genannten Erläuterungen der einzelnen Verfahrensschritte a) bis c) gelten für die Verfahrensschritte d) bis f) der alternativen erfindungsgemäßen Screening-Verfahrens entsprechend.
  • Die Erfindung wird durch die nachfolgende 1 näher erläutert.
  • Auf der Ordinate A der 1 ist die Aufnahme von 2-Desoxyglucose (in pmol/1/10 min/oocyte) aufgetragen (Arithmetische Mittelwerte ± SEM). Xenopus laevis Oocyten wurden mit cRNA von Glut-1 mit oder ohne cRNA von SGK1, SGK2, SGK3 oder der Protein Kinase B (PKB) injeziert (siehe Beispiel 1).
  • 1 zeigt die erhöhte Aufnahme von 2-Desoxyglucose in solche Oocyten, die zusätzlich zu Glut 1 die hsgk1 oder die hsgk3 exprimieren im Vergleich zu solchen Oocyten, die Glut 1 allein exprimieren. Damit zeigt sich, daß die Funktion der hsgk1 und der hsgk3 die Aktivität des Glucosetransporters Glut1 effizient stimulieren. Ein ähnlicher Effekt zeigt sich nicht für solche Oocyten, die die hsgk2 oder PKBmut anstelle von hsgk1 oder hsgk3 exprimieren.
  • Die Erfindung wird durch das nachfolgende Beispiel näher erläutert.
  • Beispiel 1: Expression in Xenopus laevis Oocyten und Zwei-Elektroden-Spannungsklemme
  • cRNA der normalen SGK1 [Waldegger S, Barth P, Raber G, Lang F: Cloning and characterization of a putative human serine/threonine protein kinase transcriptionally modified during anisotonic and isotonic alterations of cell volume. Proc Natl Acad Sci USA 1997;94:4440–4445] und der konstitutiv aktiven SGK1 (S422DSGK1) [Kobayashi & Cohen 1999], sowie von normalem Glut1 [Iserovich P, Wang D, Ma L, Yang H, Zuniga FA, Pascual JM, Kuang K, De Vivo DC, Fischbarg J. Changes in glucose transport and water permeability resulting from the T310I pathogenic mutation in Glut1 are consistent with two transport channels per monomer. J Biol Chem. 2002;277:30991–7] wurden in vitro synthetisiert. Die Dissektion der Xenopus laevis Ovarien und die Kollektion und Behandlung der Oocyten wurden bereits detailliert beschrieben [Wagner CA, Friedrich B, Setiawan I, Lang F, Bröer S: The use of Xenopus laevis oocytes for the functional characterization of heterologously expressed membrane proteins. Cell Physiol Biochem 2000;10:1–12]. Die Oocyten wurden mit 5 ng von humanem Glut1, 7.5 ng von humaner S422DSGK1 und/oder mit 5 ng von Xenopus Nedd4-2 injeziert. Kontrolloocyten wurden mit Wasser injeziert. Die Aufnahme radioaktiv markierter Glucose wurde bei Raumtemperatur 2 Tage nach Injektion der jeweiligen cRNA's gemessen. Die Kontrollbadlösung enthielt 96 mM NaCl, 2 mM KCl, 1.8 mM CaCl2, 1 mM MgCl2 and 5 mM HEPES, pH 7.4. Alle Substanzen wurden in den angegebenen Konzentrationen eingesetzt. Die endgültigen Lösungen wurden mit HCl bzw. NaOH auf pH 7.4 tritriert.
  • Berechnungen
  • Die Daten werden als arithmetische Mittelwerte ± SEM angegeben, n ist die Zahl der untersuchten Oocyten. Alle Experimente wurden in mindestens drei verschiedenen Gruppen von Oocyten durchgeführt. Die Ergebnisse wurden mit dem Student t-test auf significante Unterschiede getestet. Nur Ergebnisse mit P < 0.05 wurden als statistisch significant angesehen.
  • Figure 00150001
  • Figure 00160001
  • Figure 00170001
  • Figure 00180001
  • Figure 00190001
  • Figure 00200001
  • Figure 00210001
  • Figure 00220001
  • Figure 00230001
  • Figure 00240001

Claims (15)

  1. Verwendung eines funktionalen Inhibitors des hsgk1- oder des hsgk3-Proteins oder eines negativen Transkriptionsregulators des hsgk1- oder hsgk3-Gens zur Veringerung der Zellschwellung.
  2. Verwendung eines funktionalen Inhibitors des hsgk1- oder des hsgk3-Proteins oder eines negativen Transkriptionsregulators des hsgk1- oder hsgk3-Gens zur Herstellung eines Arzneimittels zur Therapie und/oder zur Prophylaxe eines Katarakts, eines Glaukoms oder der diabetischen Neuropathie.
  3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der funktionale Inhibitor des hsgk1-Proteins oder des hsgk3-Proteins Staurosporin oder Chelerythrin ist.
  4. Arzneimittel enthaltend einen funktionalen Inhibitor des hsgk1- oder des hsgk3-Proteins oder einen negativen Transkriptionsregulator des hsgk1- oder hsgk3-Gens zur Therapie und/oder zur Prophylaxe eines Katarakts, eines Glaukoms oder der diabetischen Neuropathie.
  5. Verwendung einer einzel- oder doppelsträngigen Nukleinsäure umfassend die hsgk1-Sequenz nach Acc No. NM_005627 oder eines ihrer Fragmente, zur Diagnose einer Prädisposition zur Ausbildung von Katarakt, Glaukom und/oder diabetischer Neuropathie.
  6. Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einzel- oder doppelsträngige Nukleinsäure mindestens ein polymorphes Nukleotid des hsgk1-Gens, insbesondere einen „SNP" des hsgk1-Gens, umfaßt.
  7. Verwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der SNP des hsgk1-Gens ausgewählt ist aus der Gruppe der SNPs bestehend aus der G-Insertion an Position 732/733 in Intron 2 des hsgk1-Gens, dem T/C-Austausch an Position 2071 in Intron 6 des hsgk1-Gens und dem T/C-Austausch an Position 2617 in Exon 8 des hsgk1-Gens.
  8. Verwendung einer einzel- oder doppelsträngigen Nukleinsäure umfassend die hsgk3-Sequenz nach Acc No. AF169035 oder eines ihrer Fragmente zur Diagnose einer Prädisposition zur Ausbildung von Katarakt, Glaukom und/oder diabetischer Neuropathie.
  9. Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die einzel- oder doppelsträngige Nukleinsäure mindestens ein polymorphes Nukleotid des hsgk3-Gens, insbesondere einen „SNP" des hsgk1-Gens, umfaßt.
  10. Verwendung eines Antikörpers gegen ein Substrat eines humanen Homologen der sgk-Familie zur Diagnose einer Prädisposition zur Ausbildung mindestens einer der Erkrankungen Katarakt, Glaukom, diabetische Neuropathie, wobei der Antikörper gegen ein solches Epitop des humanen Homologen gerichtet ist, welches die Phosphorylierungsstelle entweder in phosphorylierter Form oder in nicht phosphorylierter Form enthält.
  11. Verwendung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat des humanen Homologen der sgk-Familie Nedd4-2 mit der Acc No. BAA23711 ist.
  12. Kit zur Diagnose einer der Erkrankungen Katarakt, Glaukom und diabetische Neuropathie, enthaltend Antikörper, die gegen hsgk1 oder hsgk3 gerichtet sind oder enthaltend Nukleinsäuren, die mit dem hsgk1-Gen nach Acc No. NM_005627 oder mit dem hsgk3-Gen nach Acc No. AF169035 unter stringenten Bedingungen hybridisieren können, oder diese Antikörper und Nukleinsäuren gemeinsam.
  13. Kit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Nukleinsäuren mit solchen DNA-Regionen des hsgk1-Gens nach Acc No. NM_005627 oder des hsgk3-Gens nach Acc No. AF169035 unter stringenten Bedingungen hybridisieren können, die polymorphe Nukleotide, insbesondere „SNPs" des hsgk1-Gens oder des hsgk3-Gens umfassen.
  14. Screening-Verfahren zur Identifizierung und Charakterisierung von therapeutisch wirksamen Substanzen aus einer Vielzahl von Test-Substanzen zur Therapie und/oder zur Prophylaxe von mindestens einer Erkrankung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Katarakt, Glaukom und der diabetischen Neuropathie, umfassend die folgenden Schritte: a) Heterologe Koexpression von i) dem Glucosetransporter Glut1 und ii) der hsgk1 und/oder der hsgk3 in Zellen, b) Kultivierung mindestens eines Zell-Anteils A1 bis AX in Gegenwart von jeweils mindestens einer Test-Substanz, wobei sich die mindestens eine Test-Substanz in Abhängigkeit vom Index 1 bis X des Zell-Anteils jeweils unterscheidet und Kultivierung von einem Kontroll-Zell-Anteil B in Abwesenheit jeglicher Test-Substanz, c) Bestimmung der Aktivität des Glucosetransporters Glut1 in den Zell-Anteilen A1 bis AX im Vergleich zur Aktivität des Glucosetransporters Glut1 im Kontroll-Zell-Anteil B.
  15. Screening-Verfahren zur Identifizierung und Charakterisierung von therapeutisch wirksamen Substanzen aus einer Vielzahl von Test-Substanzen zur Therapie und/oder zur Prophylaxe von mindestens einer Erkrankung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Katarakt, Glaukom und der diabetischen Neuropathie, umfassend die folgenden Schritte: d) Heterologe Koexpression von i) dem Glucosetransporter Glut1 und ii) der hsgk1 und/oder der hsgk3 in mindestens einem Anteil A1 bis AX von Zellen und heterologe Expression von i) dem Glucosetransporter Glut1 in mindestens einem Anteil B1 bis BX von Zellen e) Kultivierung der Zell-Anteile A1 bis AX und B1 bis BX in Gegenwart von jeweils mindestens einer Test-Substanz, wobei die mindestens eine Test-Substanz sich in Abhängigkeit von dem Index 1 bis X der Zell-Anteile jeweils unterscheidet, f) vergleichende Bestimmung der Aktivität des Glucosetransporters Glut1 in den Zell-Anteilen A1 bis AX und in den Zell-Anteilen B1 bis BX.
DE10305212A 2003-02-07 2003-02-07 Verwendung der sgk-Genfamilie zur Diagnose und zur Therapie von Katarakt und Glaukom Withdrawn DE10305212A1 (de)

Priority Applications (13)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10305212A DE10305212A1 (de) 2003-02-07 2003-02-07 Verwendung der sgk-Genfamilie zur Diagnose und zur Therapie von Katarakt und Glaukom
PCT/EP2004/001048 WO2004069258A2 (de) 2003-02-07 2004-02-05 Verwendung der sgk-genfamilie zur diagnose und zur therapie von katarakt und glaukom
RU2005127808/15A RU2005127808A (ru) 2003-02-07 2004-02-05 Применение генов семейства sgk для диагностики и терапии катаракты и глаукомы
EP04708350A EP1663246A2 (de) 2003-02-07 2004-02-05 Verwendung der sgk-genfamilie zur diagnose und zur therapie von katarakt und glaukom
MXPA05008394A MXPA05008394A (es) 2003-02-07 2004-02-05 Uso de la familia de genes sgk para el diagnostico y terapia de cataratas y glaucoma.
JP2006501737A JP2006519189A (ja) 2003-02-07 2004-02-05 白内障および緑内障を診断および治療するための、ｓｇｋ遺伝子ファミリーの使用
KR1020057014582A KR20050114214A (ko) 2003-02-07 2004-02-05 백내장 및 녹내장을 진단 및 치료하기 위한 ｓｇｋ 유전자패밀리의 용도
CNA2004800070348A CN1771039A (zh) 2003-02-07 2004-02-05 sgk基因家族用于诊断和治疗白内障和青光眼的用途
PL378399A PL378399A1 (pl) 2003-02-07 2004-02-05 Zastosowanie genów z rodziny sgk do diagnozowania i terapii zaćmy i jaskry
AU2004210416A AU2004210416A1 (en) 2003-02-07 2004-02-05 Use of the sgk gene family for diagnosis and therapy of cataracts and glaucoma
CA002514703A CA2514703A1 (en) 2003-02-07 2004-02-05 Use of the sgk gene family for diagnosis and therapy of cataracts and glaucoma
BR0407300-2A BRPI0407300A (pt) 2003-02-07 2004-02-05 Usos de um inibidor funcional da proteìna hsgk1 ou da proteìna hsgk3 ou de um regulador negativo da transcrição do gene hsgk1 ou do gene hsgk3, de um ácido nucleico de filamento único ou filamento duplo e de um anticorpo, fármaco, kit para diagnóstico, e, método de triagem para identificar e caracterizar substâncias terapeuticamente ativas
ZA200506280A ZA200506280B (en) 2003-02-07 2005-08-05 Use of the sgk gene family for diagnosis and therapy of cataracts and glaucoma

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10305212A DE10305212A1 (de) 2003-02-07 2003-02-07 Verwendung der sgk-Genfamilie zur Diagnose und zur Therapie von Katarakt und Glaukom

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10305212A1 true DE10305212A1 (de) 2004-08-19

Family

ID=32730900

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10305212A Withdrawn DE10305212A1 (de) 2003-02-07 2003-02-07 Verwendung der sgk-Genfamilie zur Diagnose und zur Therapie von Katarakt und Glaukom

Country Status (13)

Country Link
EP (1) EP1663246A2 (de)
JP (1) JP2006519189A (de)
KR (1) KR20050114214A (de)
CN (1) CN1771039A (de)
AU (1) AU2004210416A1 (de)
BR (1) BRPI0407300A (de)
CA (1) CA2514703A1 (de)
DE (1) DE10305212A1 (de)
MX (1) MXPA05008394A (de)
PL (1) PL378399A1 (de)
RU (1) RU2005127808A (de)
WO (1) WO2004069258A2 (de)
ZA (1) ZA200506280B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008029072A1 (de) * 2008-06-10 2009-12-17 Lang, Florian, Prof. Dr.med. Sgk3 als therapeutisches und diagnostisches Target für Alterserkrankungen

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070191326A1 (en) * 2004-03-11 2007-08-16 Florian Lang Methods for modulating glutamate receptors for treating neuropsychiatric disorders comprising the use of modulators of serum and glucocorticoid inducible kinases
BRPI0508350A (pt) * 2004-03-11 2007-07-24 Merck Patent Gmbh métodos para interferir com fibrose
DE102004059781A1 (de) * 2004-12-10 2006-06-22 Sanofi-Aventis Deutschland Gmbh Verwendung der Serum-/Glucocorticoid regulierten Kinase
WO2007002670A2 (en) * 2005-06-28 2007-01-04 Bausch & Lomb Incorporated Method of lowering intraocular pressure
WO2007037560A1 (ja) * 2005-09-30 2007-04-05 Link Genomics, Inc. Ｓｇｋ２遺伝子の治療的又は診断的用途
AU2006318550A1 (en) * 2005-11-22 2007-05-31 Mcgill University Intraocular pressure-regulated early genes and uses thereof
WO2008079980A1 (en) * 2006-12-22 2008-07-03 Alcon Research, Ltd. Inhibitors of protein kinase c-delta for the treatment of glaucoma
BR112013018374A2 (pt) * 2011-01-25 2016-10-11 Monell Chemical Senses Centre composições e métodos para fornecer ou modular o sabor doce e métodos para rastrear os mesmos
KR102357260B1 (ko) * 2020-12-10 2022-02-08 주식회사 레피겐엠디 마이크로rna를 이용한 당뇨병성 신경병증의 예측 및 진단 방법 및 이를 위한 키트
CN119303113A (zh) * 2024-09-03 2025-01-14 河北大学附属医院 Nedd4l基因在制备治疗血管内皮细胞增生性相关疾病药物中的应用

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5968824A (en) * 1994-08-30 1999-10-19 Spruce; Barbara Ann Agents for inducing apoptosis and applications of said agents in therapy
EP0832295A1 (de) * 1995-06-07 1998-04-01 Ligand Pharmaceuticals Incorporated Eine screening-methode für rezeptor agonisten und antagonisten
US5925523A (en) * 1996-08-23 1999-07-20 President & Fellows Of Harvard College Intraction trap assay, reagents and uses thereof
DE19708173A1 (de) * 1997-02-28 1998-09-03 Dade Behring Marburg Gmbh Zellvolumenregulierte humane Kinase h-sgk
WO1999059559A1 (en) * 1998-05-15 1999-11-25 Joslin Diabetes Center Independent regulation of basal and insulin-stimulated glucose transport
ATE373676T1 (de) * 1998-12-14 2007-10-15 Univ Dundee Verfahren zur aktivierung von sgk durch phosphorylierung.
US6399655B1 (en) * 1998-12-22 2002-06-04 Johns Hopkins University, School Of Medicine Method for the prophylactic treatment of cataracts
DE19917990A1 (de) * 1999-04-20 2000-11-02 Florian Lang Arzneimittel enthaltend Hemmstoffe der zellvolumenregulierten humanen Kinase h-sgk
AU5840300A (en) * 1999-07-14 2001-01-30 University Of Lausanne Glutx polypeptide family and nucleic acids encoding same
US6416759B1 (en) * 1999-09-30 2002-07-09 The Regents Of The University Of California Antiproliferative Sgk reagents and methods
US20030236246A1 (en) * 2002-04-30 2003-12-25 Brazzell Romulus Kimbro Method for decreasing capillary permeability in the retina
DE10225844A1 (de) * 2002-06-04 2003-12-18 Lang Florian sgk und nedd als diagnostische und therapeutische targets

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008029072A1 (de) * 2008-06-10 2009-12-17 Lang, Florian, Prof. Dr.med. Sgk3 als therapeutisches und diagnostisches Target für Alterserkrankungen

Also Published As

Publication number Publication date
WO2004069258A2 (de) 2004-08-19
EP1663246A2 (de) 2006-06-07
CA2514703A1 (en) 2004-08-19
JP2006519189A (ja) 2006-08-24
RU2005127808A (ru) 2006-05-27
ZA200506280B (en) 2006-05-31
MXPA05008394A (es) 2005-10-05
KR20050114214A (ko) 2005-12-05
BRPI0407300A (pt) 2006-02-07
AU2004210416A1 (en) 2004-08-19
PL378399A1 (pl) 2006-04-03
CN1771039A (zh) 2006-05-10
WO2004069258A3 (de) 2005-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
De Kloet et al. Corticosteroids and the brain
DE60217152T2 (de) Knochen-morphogene proteine (bmp), bmp-rezeptoren und bmp-bindungsproteine und ihre verwendung bei der diagnose und behandlung des glaukoms
Melcangi et al. Age-induced decrease of glycoprotein Po and myelin basic protein gene expression in the rat sciatic nerve. Repair by steroid derivatives
DE69535214T2 (de) Verfahren zur diagnose des glaukoms
DE19917990A1 (de) Arzneimittel enthaltend Hemmstoffe der zellvolumenregulierten humanen Kinase h-sgk
DE10305212A1 (de) Verwendung der sgk-Genfamilie zur Diagnose und zur Therapie von Katarakt und Glaukom
EP1523571B1 (de) Sgk und nedd als diagnostische und therapeutische targets
EP1313476B1 (de) SGK3 ALS DIAGNOSTISCHEs UND THERAPEUTISCHEs TARGET
Yu et al. Activation of NPFF2 receptor stimulates neurite outgrowth in Neuro 2A cells through activation of ERK signaling pathway
DE102015208083B3 (de) Verfahren zur Prognose und/oder Diagnose einer Krankheit auf Basis von einer Probe aus Fettgewebe und Kit für dieses Verfahren
Etheredge et al. Functional compensation by other voltage-gated Ca2+ channels in mouse basal forebrain neurons with CaV2. 1 mutations
DE10305213A1 (de) Verwendung eines neuen Polymorphismus im hsgk1-Gen zur Diagnose der Hypertonie und Verwendung der sgk-Genfamilie zur Diagnose und Therapie des Long-Q/T-Syndroms
Tao et al. Expression of urocortin 2 and its inhibitory effects on intracellular ca2+ via L-type voltage-gated calcium channels in rat pheochromocytoma (PC12) cells
WO2004005540A2 (de) Verwendungen von an ngal bindenden substanzen zur diagnose und behandlung von krebserkrankungen
DE60214673T2 (de) Verfahren zum screening von verbindungen auf aktivität bei der behandlung einer mit osteoklasten zusammenhängenden knochenerkrankung
DE10252806A1 (de) Verwendung von Fischlarven als Screening-Modell
DE69813677T2 (de) Humäne Serumglucocorticoidregulierte Kinase, ein Ziel für chronischer Nierenerkrankung und diabetische Nephropathie
AT502722B1 (de) Verwendung des interferon induzierten gens 12 (isg 12, ifi 27) zur modulation transkriptioneller aktivitäten von nuklearen rezeptoren
EP1877803A2 (de) Verfahren zur charakterisierung der transaktivierungs- und transrespressionsaktivität von glukokortikoidrezeptor-liganden in primären immunzellen
DE10131382A1 (de) Screening-Verfahren
DE10234901A1 (de) Verwendung von am Mrp4 bindenden Substanzen zur Diagnose und Behandlung von Krebserkrankungen
DE19856301C1 (de) Regulatorisches Protein pKe#83 aus humanen Keratinozyten
EP0816848A1 (de) Verfahren zum vergleichenden Screenen von Substanzen mit pharmakologischer Wirkung
DE19811326C1 (de) Verfahren zur Herstellung von Mitteln zur Behandlung von Tumorerkrankungen und zur Immunsuppression
Lee et al. Changes in inward rectifier K+ channels in hepatic stellate cells during primary culture

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee