Konditionelle Inaktivierung der c-raf-1 und mek-1 Gene

Forschungsprojekt P 14230Konditionelle Inaktivierung der c-raf-1 und mek-1 GeneManuela BACCARINI 24.01.2000 Die cytosolischen Serin/Threonin Kinasen Raf-1 und Mek-1 spielen eine zentrale Rolle in evolutionär konservierten Signaltransduktionskaskaden. Beide Enzyme wurden mit einer Vielfalt biologischer Prozesse, wie regulierte/deregulierte Proliferation, Differenzierung, und Apoptose, in Verbindung gebracht. Aufgrund dessen werden Raf-1 und Mek-1 als therapeutisch relevante Zielmoleküle angesehen. Ihre Rolle in vivo ist aber bisher unklar und kann nicht durch konventionelle Ablation des jeweiligen Gens untersucht werden, da diese zum embryonalen Tod führt. Wir haben Mausstämme und Zelllinien hergestellt, in denen die gezielte Inaktivierung des c-raf-1 bzw. mek-1 Gens unter Verwendung des Cre-loxP Rekombinationssystems möglich ist. Wir möchten nun diese benutzen, um die Effekte der Raf-1 und Mek-1 Inaktivierung auf die Entwicklung und Erhaltung verschiedener Zelltypen sowie in der Entstehung pathologischer Zustände (z. B. in der Krebsentstehung) zu untersuchen. Dabei wollen wir die Analyse der im gesamten Organismus (in vivo) sowie in Zellen (ex vivo) auftretenden Phenotypen mit biochemischen Experimenten in deletierten Zellen kombinieren, um die molekulare Grundlage des jeweiligen Phenotyps aufzuklären. Die erhobenen Ergebnisse sollen über die in vivo Funktion von Raf-1 bzw. von Mek-1, sowie über ihre relevanten Zielmoleküle, Auskunft geben. Diese Erkenntnisse werden entscheidend zu der Bewertung des therapeutischen Potentials, der Entwicklung und dem Einsatz von pharmakologischen Kinase Inhibitoren beitragen.

Zytosolische Serin/Threonin kinase der Raf Familie spielen eine zentrale Rolle in evolutionär konservierten Signaltransduktionswegen. Dementsprechend werden diese Enzyme mit einer Vielfalt biologischer Prozessen, insbesondere aber mit regulierter und deregulierte Proliferation, in Verbindung gebracht. Aufgrund dessen werden Raf Kinasen als vielversprechende, therapeutisch relevante Zielmoleküle angesehen. Das gerade beendete Projekt startete in August 2000. Ziel war, die Frage der essentiellen biologischen Funktion von Raf-1 im ganzen Organismus zu untersuchen. Um diese Ziel zu erreichen, haben wir Mäuse produziert, welche die Raf-1 Kinase im ganzen Organismus oder aber in bestimmten Geweben nicht exprimieren. Die in diesen Systemen erhobenen Ergebnisse zeigten, dass Raf-1, durch eine Vielfalt von Veröffentlichungen als Überbringer von Proliferationssignalen definiert, tatsächlich nicht essentiell für die Zellvermehrung ist. Statt dessen liegt die essentielle Funktion des Proteins in der Inhibition von spezifischen Proteasen, welche sowohl den programmierten Zelltod als auch manche Formen der Zelldifferenzierung bewerkstelligen [(1-4). Die Entdeckung dieser ungeahnten, essentiellen Funktion der Raf-1 Kinase hat viel Aufsehen erregt, und wurde in mehreren Übersichtsartikeln, welche kürzlich in hervorragenden Zeitschriften erschienenen sind, behandelt. Die in den zwei Jahren hergestellten "tools" (transgene Tiere, Zelllinien) werden in einer Vielzahl von informellen nationalen/internationalen Kooperationen eingesetzt, sowie im Rahmen des kürzlich eingeworbenen EU Projekts "Spatialemporal organization and regulation of the MAPK pathway"(QLRT-CT-2000-02278 ).