Autor: Manuela Kreißelmeier

Für einen ungestörten Ablauf der Oozytenreifung (Entwicklung vom GV- zum M II-Stadium) ist eine genaue räumliche und zeitliche Regulierung der in der Säugetier-Eizelle stattfindenden Genexpression auf Ebene der Translation von entscheidender Bedeutung. Einer der Initiationsfaktoren, die dabei eine wichtige Rolle spielen, ist eIF4E. Dieser Faktor bindet an die Cap-Struktur der mRNAs. Ebenfalls an der Kon-trolle der Translation beteiligt ist mTor, eine Ser/Thr Protein-Kinase, die 4E-BP1, ein Protein, das an eIF4E bindet und die Translation unterdrückt, reguliert. mTor agiert als katalytische Untereinheit zweier Multiprotein-Komplexe. Dies sind mTorc1, das Raptor enthält, und mTorc2, das Rictor als Komponente besitzt. Im Rahmen dieser Arbeit wurden zwei verschiedene mTor-Inhibitoren, Rapamycin und Torin2 wäh-rend der In-vitro-Maturation von Rindereizellen angewendet. Diese Substanzen können eine Abgrenzung der jeweiligen mTorc1- und mTorc2-Funktionen ermögli-chen. Die infolge der Inhibitor-Behandlungen erzielten Effekte wurden mittels mor-phologischer Beurteilung anhand der Chromatinkonfiguration, durch biochemische Untersuchungen mittels Western-Blot und durch immunhistochemische Analysen mittels konfokaler Laserscanning-Mikroskopie überprüft. Während Torin2 eine Arretierung von 60% der Eizellen in der M I-Phase verursacht, inhibiert Rapamycin bei einem Teil der behandelten Eizellen die asymmetrische Zellteilung einschließlich der Ausschleusung des ersten Polkörpers. Die biochemischen und immunhistochemischen Analysen ergaben ein weitgehend konstantes Vorkommen der untersuchten Faktoren und Zielmoleküle (eIF4E, BP1, mTor, Raptor, Rictor, rpS6) im Verlauf der In-vitro-Maturation. Für alle Faktoren, außer für Raptor, das sich gegensätzlich verhält, zeigt sich im GV-Stadium eine niedrige, im M II-Stadium dagegen eine hohe Phosphorylierung. Rapamycin hat keinerlei Auswirkungen auf den Phosphorylierungszustand der untersuchten Faktoren, Torin2 hingegen hemmt spezifisch die BP1-Phosphorylierung an Thr37/46. Überraschenderweise wird weder durch Rapamycin noch durch Torin2 die rpS6-Phosphorylierung blockiert. Im Rahmen der immunhistochemischen Analysen wurde außerdem für manche Faktoren ein spezifisches Verteilungsmuster innerhalb der Eizelle gesehen, was für eine nicht nur zeitlich, sondern auch räumlich regulierte Translationskontrolle bei Rindereizellen spricht. Schlussendlich konnte kein Rapamycin-sensitives Zielmolekül bei Rindereizellen identifiziert werden, das eine Erklärung für die beobachteten morphologischen Rapamycin-Effekte liefern könnte. Zusätzlich zu den bisher erwähnten Untersuchungen wurden im Rahmen dieser Arbeit Torin2 behandelte Rindereizellen außerdem fertilisiert und kultiviert und die Blastozystenrate bestimmt. Es zeigte sich, dass diese Eizellen fähig sind, sich zu Blastozysten weiterzuentwickeln. Die hier vorgestellten Untersuchungen ermöglichen Einblicke in regulatorische Me-chanismen, die bei der Oozytenreifung eine Rolle spielen (insbesondere in die räumliche und zeitliche Steuerung der Translation) und können als Grundlage für weitergehende Forschung dienen. Als ein langfristiges Ziel solcher Forschung wäre die Steigerung der Erfolgsrate beim Transfer durch IVP erzeugter Embryonen anzusehen