TIS 7 ein Regulator von wnt-Signaltransduktion und Polarotät

Mein Labor hat sich auf molekulare Untersuchungen von frühen Stadien der Krebsentstehung in Epithelzellen spezialisiert. Eine der ersten sichtbaren Veränderungen, die transformierte Epithelzellen durchlaufen, ist der Verlust ihrer polaren Zellarchitektur. Die Zellen verlieren die Kontakte im sogenannten Adhäsionsgürtel zueinander, verlassen dann den normalerweise einschichtigen Zellrasen und beginnen unkontrolliert übereinander zu wachsen. Der Adhäsionsgürtel dient aber nicht nur der mechanischen Verbindung und deren Stabilisierung, sondern kann auch Signale von der Zelloberfläche nach innen leiten und diese wiederum in Änderungen des zellulären Genprogrammes übersetzen. Mit unserem etablierten Zellmodell für Brustkrebsentstehung, konnten wir kürzlich durch differenzielle Gen- Analysen ein neues Protein des Adhäsiongürtels identifizieren, das einige sehr interessante Eigenschaften aufweist. Dieses Protein trägt den Namen TIS 7/PC4. Wenn Zellen frühe Stadien der Krebsentstehung durchlaufen und ihren polaren Aufbau verlieren, wandert TIS 7/PC4 vom auseinander brechenden Adhäsiongürtel durch das Zytoplasma und akkumuliert dann später im Zellkern. Das Protein enthält alle molekularen Module um diese Funktionen auszuführen und unsere derzeitigen Ergebnisse lassen uns eine regulatorische Rolle von TIS 7/PC4 innerhalb des sogenannten wnt/wingless Signaltransduktionsweges postulieren, wie es vor kurzem mit anderen Molekülen in der Entstehung von Darmkrebs beschrieben wurde. Um diese Arbeitshypothese zu überprüfen, befaßt sich der vorliegende Forschungsantrag mit der Aufklärung der biologischen Funktion von TIS 7/PC4 und wir haben folgende experimentellen Ansätze gewählt: 1) Wir werden den, Wildtyp von TIS 7/PC4 und mutierte Varianten in Zellmodellen überexprimieren und die daraus erwachsenden Konsequenzen durch eine Kombination biochemischer und zellbiologischer Methoden untersuchen. Dazu werden wir einerseits induzierbare Zellsysteme etablieren, die stabil expremieren als auch mittels rekombinanter Adenoviren sogenannte transiente Überexprimierung, im terminal differenzierten Epithel, anwenden. Diese Zellmodelle werden auch ein wichtiger Bestandteil der unten angeführten biochemischen Untersuchungen sein. 2) Ein sehr wichtiger Ansatz wird die funktionelle in vivo Untersuchung des Einflusses der Überexprimierung von TIS 7/PC4 auf den wnt/wingless Signaltransduktionsweg in Xenopus Embryonen sein. Diese Signaltransduktionsweg ist hoch konserviert zwischen Säugetieren und Fröschen und die frühe Embryonalentwicklung des Frosches ist ein ideales System um nach mRNA Injektion, regulatorische Einflüsse von TIS 7/PC4 zu untersuchen. 3) Weiters werden wir werden versuchen Proteine zu identifizieren, die mit TIS 7/PC4 interagieren und dazu biochemische als auch genetische Ansätze verwenden. Mittels hochauflösender zwei-dimensionaler Gelelektrophorese werden wir biochemisch angereicherte Komplexe von TIS 7/PC4 mit seinen Interaktionspartnern analysieren und geeignete Kandidaten durch Mikrosequenzierung oder Massenspektroskopie identifizieren. Als komplementäre Strategie planen wir eine genetische Interaktionsanalyse in der Hefe, um sowohl vermutete Interaktionen mit bekannten Proteinen zu bestätigen, als auch, um noch unbekannte Bindungspartner von TIS 7/PC4 zu identifizieren.